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布里渊区在高压物理中的应用

作　者: 裴威
导　师: 崔田
学　校: 吉林大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 高压相变 Hume-Rothery理论碱金属碱土金属
分类号: O521.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文应用基于布里渊区与费米面相互作用机制的Hume-Rothery理论,并结合第一性原理计算,对碱金属钾的高压对称性破缺相—oP8结构和oC16结构,以及碱土金属钙的高压相—简单立方结构和tI4结构的稳定性进行了研究。结果表明,Hume-Rothery理论可以解释钾的oP8结构的稳定性,但Hume-Rothery理论固有的局限性使它在分析钾的oC16结构的稳定性时遇到困难。因此,本文从电子与原子核之间的库仑相互作用入手,对Hume-Rothery理论进行了必要的修正,使其克服了原有的缺陷,从而解释了钾的oC16结构的稳定性,所得结论与实验相符。本文又验证了修正后的Hume-Rothery理论对钾和钠的oP8结构稳定性分析的适用性。但是,基于Hume-Rothery理论的物理模型对于碱土金属钙高压下结构的预测和解释仍然存在不足,无法正确描述钙的高压结构的稳定性,所以Hume-Rothery不能通过简单的修正推广到多价电子系统。

全文目录

内容提要  4-7
第一章绪论  7-38
  1.1 高压结构与相变的研究  7-20
  1.2 碱金属高压相变的研究  20-31
  1.3 碱土金属高压相变的研究  31-34
  1.4 本论文的选题内容  34-38
第二章理论方法  38-56
  2.1 HUME-ROTHERY 理论的物理背景  38-39
  2.2 传统的HUME-ROTHERY 理论  39-44
  2.3 推广的HUME-ROTHERY 理论  44-47
  2.4 密度泛函理论  47-54
    2.4.1 HOHENBERG-KOHN 定理  47-51
    2.4.2 KOHN-SHAM 方程  51-53
    2.4.3 局域密度近似与广义梯度近似  53-54
  2.5 平面波赝势方法  54-56
第三章钾的高压相稳定性研究  56-69
  3.1 钾的高压相变的研究意义  56-57
  3.2 钾的 OP8 结构的稳定性研究  57-59
  3.3 钾的 OC16 结构的稳定性研究  59-68
  3.4 本章小结  68-69
第四章钙的高压相稳定性研究  69-73
  4.1 钙的高压相变的研究意义  69-70
  4.2 钙的简单立方结构与T14 结构的稳定性研究  70-72
  4.3 本章小结  72-73
第五章结果分析与讨论  73-74
参考文献  74-80
致谢  80-82
摘要  82-87
Abstract  87-91

布里渊区在高压物理中的应用

内容摘要

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