高压下的块体铝：第一性原理研究
材料科学
2009-11-13 v3
摘要
金属在高压下的行为对冲击物理、地球物理、天体物理和核材料领域至关重要。为了进一步理解金属在高压下的性质，我们利用第一性原理技术研究了高达 2500 GPa 的铝的状态方程，该压力范围在计划中的 L.L.N.L. 国家点火装置可达范围内。我们的模拟在 0K 下使用广义梯度近似中的密度泛函理论和密度泛函微扰理论。我们发现核心重叠在超过 1200 GPa 的压力下变得相关。计算了三种相 (fcc、bcc 和 hcp) 的状态方程，预测 fcc-hcp、fcc-bcc 和 hcp-bcc 相变分别发生在 215 GPa、307 GPa 和 435 GPa。根据随压力增加的声子色散关系，我们预测沿 [110] 方向的最低横声学振动模式会发生软化，这对应于 fcc 相在 725 GPa 处的 Born 不稳定性。
引用
@article{arxiv.0710.5122,
title = {Bulk Aluminum at High Pressure: A First-Principles Study},
author = {Michael J. Tambe and Nicola Bonini and Nicola Marzari},
journal= {arXiv preprint arXiv:0710.5122},
year = {2009}
}
评论
4 pages, 5 figures, accepted to Phys. Rev. B as a Brief Report. This version has update many figures. Moreover we provided updated and more accurate numbers based on further in-depth analyses of potential computational errors