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黒リンの新しい圧力誘起構造相転移の理論的研究

黑磷新型压力诱导结构相变的理论研究

基本信息

批准号：
03247221
负责人：
森田章
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Ishinomaki Senshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

黒リンの新しい圧力誘起isostructural相転移の可能性を理論的に調べるために、擬ポテンシャルー全エネルギ-法を用いて黒リンの電子構造の圧依存性の計算を行った。計算はnormーconserving擬ポテンシャルとCeperleyーAlderの交換・相関エネルギ-を用い、各原子体積に対して全エネルギ-を最低にするような格子定数a,b,cと内部構造パラメタ-u,vの最適値を定めることに依って、全エネルギ-と格子定数及び内部構造パラメタ-を原子体積の関数として求めた。内部構造パラメタ-の決定にはHellmannーFeynman力の計算、格子定数の決定にはstressの計算を併用して計算精度を高めた。平面波のcutoff energyとして16と23.04ryの二つの値に対して計算したが、前者の場合には複数の偽準安定構造が出現し、近似として不十分であることが分かった。このことは黒リンの様にやや複雑な系に対してこの種の計算を行う場合に近似の程度に注意する必要があることを示すものである。計算結果から求められる基底状態に関する量(平衡体積、格子定数、凝集エネルギ-、体積弾性率とその圧依存性)の実験値との一致は概ね良好である。問題の格子定数vs原子体積の計算結果の実験との一致は良好で、実験で観測されたisostructural相転移によると思われる異常も良く再現されている。圧力vs原子体積の関係の計算結果も問題の相転移と思われる点で折れ曲がりを示す。以上の結果から黒リンのorthorhombic相の異常が他にあまり例の無いisostructural2次相転移であることが計算から明らかにされた。この相転移の原因としてはフェルミ面の存在及び隣合った層間の荷電子雲の重なりの2つの効果が考えられる。エネルギ-・ギャップの体積依存性を調べた結果によれば前者では説明が因難である。後者に基ずいた考察は一応計算結果とコンシステントであることが示された。

The possibility of isostructural phase shift induced by the new pressure in the black film is theoretically adjusted and simulated. The calculation of the pressure dependence of the electronic structure of the black film is carried out. The calculation is based on the calculation of the optimal values of the lattice constants a,b,c and the internal structure parameter-u,v for the minimum total lattice constant-for each atomic volume, based on the calculation of the relationship between the total lattice constant and the internal structure parameter-u,v for each atomic volume. The calculation of Hellmann-Feynman force and the determination of lattice number are combined with high calculation accuracy. The cutoff energy of plane wave is 16: 23.04ry, and in the former case, a plurality of pseudo-stationary structures appear. This is the first time I've ever seen a woman. The calculation results show that the substrate state is related to the quantity (equilibrium volume, lattice constant number, aggregation rate, and pressure dependence), and the consistency of the value is good. The calculation results of the lattice number vs atomic volume of the problem are consistent with each other. The calculation results of the relationship between pressure and atomic volume show the phase shift of the problem. The above results show that there is no isostructural2-order phase shift in the case of the anomaly of the orthombic phase. The reason for this phase shift is the existence of a single plane and the recombination of charged electron clouds between layers. The volume dependence of the product is dependent on the product. The latter is based on the calculation of the number of