發(fā)布時(shí)間：2024-07-02 01:59

　　壓力、溫度和化學(xué)組分都可以作為改變材料的物理和化學(xué)狀態(tài)的基本參數(shù),其中高壓是尋找新型功能材料或探索已知物質(zhì)的新形態(tài)的重要技術(shù)手段之一。這是因?yàn)楦邏嚎梢蕴峁��?shù)倍于常壓的物質(zhì)形態(tài)。在高壓作用下,物質(zhì)可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變,一種是壓力使得物質(zhì)內(nèi)部的原子間距減小、軌道重疊而發(fā)生相變。另一種是壓力可以降低物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)勢(shì)壘,使得原本常壓不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)形成新物質(zhì)。Li-Al合金具有比重輕、密度低和力學(xué)性能優(yōu)良的特點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。此前關(guān)于Li-Al體系的相關(guān)研究主要集中于已有材料的改性方面,關(guān)于其高壓結(jié)構(gòu)的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本論文采用基于粒子群優(yōu)化算法的CALYPSO軟件包并結(jié)合第一性原理計(jì)算方法,對(duì)Li_xAl(x=1,2,3)化合物在0-100GPa壓強(qiáng)區(qū)間內(nèi)的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究,取得成果如下:1.研究發(fā)現(xiàn)LiAl常壓下的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)Fd-3m相,與已有報(bào)道相一致。全新的正交Pnma相,其能量上與Fd-3m在低壓下非常接近,且動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。當(dāng)壓強(qiáng)P=26.8GPa時(shí),LiAl相變到Pm-3m相,LiAl體系中所有的結(jié)構(gòu)都是熱動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定的...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 高壓下材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究的意義
    1.2 晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法
    1.3 本文選題目的及意義
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的主要內(nèi)容
第2章 理論基礎(chǔ)
    2.1 絕熱近似簡(jiǎn)介
    2.2 單電子近似簡(jiǎn)介
    2.3 密度泛函理論(DFT)簡(jiǎn)介
        2.3.1 Hohenberg-Kohn定理簡(jiǎn)介
        2.3.2 Kohn-Sham方程
        2.3.3 周期性邊界條件
        2.3.4 布洛赫定理
        2.3.5 局域密度近似與廣義梯度近似
第3章 第一性原理計(jì)算方法和相關(guān)計(jì)算資源
    3.1 基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法
    3.2 本論文使用的計(jì)算資源和相關(guān)軟件簡(jiǎn)介
        3.2.1 硬件計(jì)算資源與設(shè)備簡(jiǎn)介
        3.2.2 相關(guān)軟件簡(jiǎn)介
第4章 Li-Al合金的結(jié)構(gòu)與性能研究
    4.1 研究背景
    4.2 計(jì)算細(xì)節(jié)與方法
    4.3 LiAl的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究
    4.4 Li₂Al的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究
    4.5 Li₃Al的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號(hào)：3999519