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Si 单轴相变:ab initio 计算

材料科学 2009-11-07 v1 统计力学

摘要

基于此前提出的热力学分析,我们使用 ab initio 方法研究了在单轴压缩下的五种 Si 相的相对稳定性。五种相包括金刚石、β-锡、sh、sc 和 hcp 结构。通过考虑任意两种相之间的相变,探讽了可能的相变模式。通过分析不同贡献对相对相稳定性的影响,我们确定了降低单轴压缩下相变压力的关键因素。我们还指出,即使在无压缩条件下不存在相变,仅在单轴压缩条件下也可能发生相变。综合所有五种相,构建了压力低于 20 GPa 时的单轴压缩相图。稳定相为金刚石、β-锡和 sh 结构,即与在等压条件下相同。根据相图,在 Px > Pz 条件下,金刚石可直接相变为 sh 相;在压力从 Px > Pz 条件(sh 相稳定)转向 Px < Pz 条件(β-锡相稳定)时,sh 相可相变为 β-锡 相。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0205610,
  title  = {Uniaxial Phase Transition in Si : Ab initio Calculations},
  author = {C. Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0205610},
  year   = {2009}
}