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ZnSe和ZnS弹性常数和相变的从头计算

论文摘要

ZnSe和ZnS是制作光电仪器、半导体激光器以及发光二极管很常用的半导体材料。虽然它们在技术方面已得到广泛的应用，在高压下的性质也得到了大量地研究，但是在高压下的一些基本问题（包括其几何结构、电子结构及键的机制等）还未获得解决。近年来，无论是在实验上还是理论上，研究材料在高压下的性质一直是个热门课题。本文首先利用平面波赝势密度泛函理论研究了ZnSe从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变以及这两种结构的基本性质参数，包括晶格常数a、体弹模量B0、体弹模量对压强的一阶导数B′0以及弹性常数(C11、C12、C44)。依据焓相等原理，我们发现从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变压强为16.8GPa，计算结果与实验及其它理论值相符。其次利用平面波赝势密度泛函理论研究了ZnS从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变以及这两种结构的基本性质参数，包括晶格常数a、体弹模量B0、体弹模量对压强的一阶导数B′0以及弹性常数(C11、C12、C44)。依据焓相等原理，我们发现从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变压强为15.4GPa，计算结果与实验及其它理论值相符。

论文目录

  • 摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究内容
  • 1.2.1 ZnSe的相变和热力学性质
  • 1.2.2 ZnS的相交和热力学性质
  • 第二章 原理方法
  • 2.1 第一性原理计算方法概述
  • 2.1.1 多粒子体系的Schr（o|¨）Sdinger方程
  • 2.1.2 非相对论近似
  • 2.1.3 Born-Oppenheimer近似
  • 2.1.4 轨道近似
  • 2.2 密度泛函理论
  • 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
  • 2.2.2 Kohn-Sham方程
  • 2.2.3 局域密度近似和广义梯度近似
  • 2.3 赝势平面波方法
  • 2.3.1 模守恒赝势
  • 2.3.2 超软赝势
  • 2.4 相变
  • 2.5 弹性性质
  • 2.6 准谐德拜模型
  • 第三章 ZnSe相变和热力学性质的第一性原理计算
  • 3.1 引言
  • 3.2 计算方法
  • 3.3 讨论与结果
  • 3.3.1 闪锌矿结构和氯化钠结构ZnSe的基本性质
  • 3.3.2 ZnSe从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变及其状态方程
  • 第四章 ZnS相变和热力学性质的第一性原理计算
  • 4.1 引言
  • 4.2 计算方法
  • 4.3 讨论与结果
  • 4.3.1 闪锌矿结构和氯化钠结构ZnS的基本性质
  • 4.3.2 ZnS从闪锌矿结构到氯化钠结构的相变及其状态方程
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/e8b19ffd3127e6d818c68f68.html