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纳米晶体加压模拟:结合电子焓与线性标度密度泛函理论

介观与纳米尺度物理 2015-06-16 v2 材料科学

摘要

我们在线性标度密度泛函理论代码中实现了一种电子焓方法,该方法被发现对于静水压下有限系统的从头计算既自然又高效。基于将系统体积定义为电子密度等值面所包围的空间 [Phys. Rev. Lett., 94, 145501 (2005)],该方法支持几何优化和分子动力学模拟。我们引入了一种在几何优化背景下校准定义体积参数的方法,并讨论了其重要性。获得了与使用显式溶剂的模拟高度一致的结果,验证了我们的方法。我们研究了尺寸依赖的压力诱导结构转变以及氢化硅纳米晶体能隙的变化,其中包括一个尺寸与近期实验相当的纳米晶体。对多晶型转变的详细分析揭示了三种类型的非晶结构,并评估了它们在卸压后的持久性。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.5862,
  title  = {Simulations of Nanocrystals Under Pressure: Combining Electronic Enthalpy and Linear-Scaling Density-Functional Theory},
  author = {Niccolò R. C. Corsini and Andrea Greco and Nicholas D. M. Hine and Carla Molteni and Peter D. Haynes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.5862},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages and 13 figures (accepted for publication by The Journal of Chemical Physics on the 29th of July 2013)