高压下稳定基态二元钠-钾碱金属间化合物的预测
材料科学
2021-01-12 v1 化学物理
计算物理
摘要
碱金属及其合金的复杂结构与电子性质为研究压缩下金属的电子间相互作用提供了天然实验室。近期一项理论研究（J. Phys. Chem. Lett. 2019, 10, 3006）预测 Na2K 化合物在 10–500 GPa 压力范围内出现有趣的压力诱导分解-重组行为。然而，后续实验（Phys. Rev. B 2020, 101, 224108）报道在 5.9 GPa 以上压力形成 NaK 而非 Na2K。为解决这一分歧，我们通过有效结构搜索方法结合第一性原理计算，研究了 NaxK（x = 1/4、1/3、1/2、2/3、3/4、4/3、3/2 及 1–4）不同化学计量比的化学稳定性。计算表明 Na2K 在 5–35 GPa 因分解反应 Na2K → NaK + Na 而不稳定，与实验吻合良好。NaK 随压力经历伴随 Na 与 K 间反向电荷转移的组合-分解-重组过程。除 NaK 外，还发现了两种迄今未知的化合物 NaK3 和 Na3K2。NaK3 为典型金属合金，而 Na3K2 为具有强间隙电子局域化的电子化合物。
引用
@article{arxiv.2101.03459,
title = {Prediction of Stable Ground-State Binary Sodium-Potassium Interalkalis under High Pressures},
author = {Yangmei Chen and Xiaozhen Yan and Huayun Geng and Xiaowei Sheng and Leilei Zhang and Hao Wang and Jinglong Li and Ye Cao and Xiaolong Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.03459},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 4 figures, with supporting information