过氧化钙从常压到高压的结构研究
材料科学
2017-03-01 v1
摘要
采用第一性原理随机结构搜索（AIRSS）方法和密度泛函理论（DFT）计算，研究了过氧化钙（CaO₂）在0–200 GPa压力范围内的结构。在0 GPa时，存在多个焓值非常接近的CaO₂结构，其基态结构依赖于所选的交换关联泛函。在40 GPa以下的压强下，具有C2/c、I4/mcm和P2₁/c对称性的更多稳定CaO₂相出现。这些相对CaO和O₂的分解是热力学稳定的。CaO₂相对于分解的稳定性随压力增加，在65 GPa处CaO的B1-B2相变时达到峰值稳定性。利用准简谐近似进行的声子计算表明，CaO₂在地幔温度和压力下是钙的稳定氧化物，突出了CaO₂在行星地球化学中可能发挥的作用。我们勾勒了CaO₂的相图，并在0<P<60 GPa、0<T<600 K的压力/温度范围内发现了至少五个新的稳定相，包括两个新的零压基态结构候选。
引用
@article{arxiv.1502.03329,
title = {Calcium peroxide from ambient to high pressures},
author = {Joseph R. Nelson and Richard J. Needs and Chris J. Pickard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.03329},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 5 figures