材料结构与物性研究

编者：孙霄霄、张丹

出版时间：2018-01

定价：55元

ISBN：978-7-5024-7695-3

内容简介

材料在高压下呈现出丰富的相图。对化合物在高压下物理与化学性质的研究，一直以来是凝聚态物理和材料物理领域研究的热点。本书采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对半导体材料Si、二元半导体化合物（BiI3、Li3Bi、SbI3、AsI3）和过渡金属化合物（Mo2BC、Mo3Al2C）在高压下的结构、力学和电子性质进行了系统的研究。全书共分十章，第一章为绪论部分，第二章是First-Principles（第一性原理）计算的理论方法，第三章是计算程序MaterialsStudio简介，第四章介绍了半导体化合物BiI3的晶体结构、弹性性质、电子性质和高压下的结构相变，第五章、第六章和第七章分别介绍了高压下Li3Bi、SbI3和AsI3的晶体结构、弹性性质和电子性质。第八章和第九章介绍了过渡金属化合物Mo2BC、Mo3Al2C的晶体结构、弹性性质和电子性质。第十章分析了单晶Si的晶体结构、弹性性质和电子性质。本书的特色在于以实例的方式详细介绍了利用第一性原理分析材料的晶体结构、弹性性质、电子性质和高压相变的方法。通过此书，读者可以掌握利用第一性原理计算材料高压物性的具体方法。同时，我们对几种材料在高压下的结构、力学和电子特征的系统研究，丰富了材料在高压下的信息，为进一步的实验和理论研究提供了参考。

目录

1 绪论
1.1 高压对材料物性的影响
1.2材料在高压下的结构相变和电子相变
1.3 BiI3和Li3Bi的研究现状
1.4本书的主要内容和意义
参考文献
2 理论研究方法
2.1 引言
2.2 密度泛函理论简介
2.2.1 Born-Oppenheimer绝热近似
2.2.2 Hartree-Fock近似
2.2.3 Hohenberg-Kohn定理
2.2.4 Kohn-Sham方程
2.2.5常用的交换关联函数
2.2.6 布洛赫定理
2.2.7 平面波基矢
2.3 赝势
2.4 弹性常数的计算
2.5 计算程序简要介绍
参考文献
3 Materials Studio 简介
3.1 Materials Studio 与 CASTEP
3.1.1 新建工程
3.1.2 创建晶体结构
3.1.3 CASTEP计算
3.1.4 分析结果
3.2 计算实例
3.2.1 制作Si表面
3.2.2 电荷密度图
3.2.3 光谱计算
3.2.4 磁性計算
3.2.5 声子谱
参考文献
4 高压下BiI3物性的第一性原理研究
4.1 BiI3的研究现状
4.2 计算参数选择
4.3 BiI3结构模型的第一性原理研究
4.3.1 BiI3稳定结构的确定
4.3.2 BiI3的弹性特征
4.3.3 BiI3在压力下的结构相变
4.3.4 BiI3的电子结构特征
4.4 本章总结
参考文献
5 高压下Li3Bi物性的第一性原理研究
5.1 Li3Bi的研究现状
5.2 计算细节
5.3 结果与讨论
5.3.1 Li3Bi稳定结构的确定
5.3.2 Li3Bi的弹性特征
5.3.3 Li3Bi电子结构特征
5.4 本章总结
参考文献
6 SbI3结构和力学性质的第一性原理计算
6.1 SbI3的研究现状
6.2 计算细节
6.3 结果与讨论
6.4 本章总结
参考文献
7 AsI3电子结构与弹性性质的第一性原理研究
7.1引言
7.2 理论方法
7.3 计算结果与讨论
7.3.1 晶体结构
7.3.2 弹性特征
7.3.3 电子特征
7.4 本章总结
参考文献
8 Mo2BC弹性性质和电子性质的第一性原理研究
8.1 Mo2BC的研究现状
8.2 计算细节
8.2.1理论模型
8.2.2参数选择
8.3 Mo2BC结构模型的第一性原理研究
8.3.1稳定结构的确定
8.3.2 Mo2BC的弹性特征
8.3.3 Mo2BC的电子结构特征
8.4 结论
参考文献
9 Mo3Al2C弹性性质和电子性质的第一性原理研究
9.1 Mo3Al2C的研究现状
9.2 计算参数选择
9.3 Mo3Al2C的第一性原理研究
9.3.1 Mo3Al2C稳定结构的确定
9.3.2 弹性特征
9.3.3电子结构性质
9.4 结论