零点能阻止高压硫从三方相到简单立方相的相变
材料科学
2020-12-07 v3
摘要
Whaley-Baldwin 等人 [New J. Phys. 22 023020, Feb 2020] 最近发表的采用 PBE 泛函的密度泛函理论结果表明，元素硫在高压下不采取简单立方（SC） 相，这与先前关于该体系的工作 [Phys. Rev. Lett. 83, 3049, Oct 1999] 不一致。我们使用多种不同的交换关联泛函、赝势以及全电子代码 ELK 进行了一组广泛的计算，现能够表明：尽管在 LDA 和 PW91 下高压简单立方相在静态晶格层面确实变得有利，但当计入零点能（ZPEs）时，由于 SC 相更大的 ZPE，向简单立方相的相变在每种情况下均被抑制。我们使用显式包含深芯和半芯态的赝势复现了这些发现，并表明即使在这些高压下，仅 价壳层参与硫中的成键。我们进一步表明 相在有限温度下变得更加不利。我们最后考察了零点能的非谐修正是否可能使 相有利，发现这些修正比 ZPEs 小几个数量级，因而可忽略。这些结果因此确认了 Whaley-Baldwin 等人的原始发现：硫的高压相变序列为 BCC，无中间的 SC 相。
引用
@article{arxiv.2008.12658,
title = {Zero-Point Energies prevent a Trigonal to Simple Cubic Transition in High-Pressure Sulfur},
author = {Jack A. J. Whaley-Baldwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12658},
year = {2020}
}