高压下Al$_{3}$Ta化合物结构、声子、弹性及热力学性质的第一性原理研究

我们结合密度泛函理论方法与准谐近似模型，研究了L1$_{2}$相Al$_{3}$Ta的声子、弹性和热力学性质。声子能带结构的结果表明，由于不存在虚频，L1$_{2}$相Al$_{3}$Ta在0至80 GPa压力范围内具有动力学稳定性。我们分析了弹性常数 $C_{ij}$、体积模量 $B$、剪切模量 $G$、杨氏模量 $Y$、$B/G$ 和泊松比 $\nu$ 对压力的依赖关系。在外部压力高达80 GPa时，弹性常数满足力学稳定性判据。弹性性质研究结果表明，在更高压力下，Al$_{3}$Ta化合物具有更高的硬度以及改善的延展性和塑性。此外，我们系统地研究了德拜温度 $\Theta$、热容 $C_{p}$ 和热膨胀系数 $\alpha$ 等热力学性质，并给出了热力学参数与压力之间的关系。