ZnO2的结构力学和电子特性的理论研究
时间:2020-06-21 14:42 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要 通过遗传算法找到 ZnO2 在不同压强下的三种空间结构,基于密度泛函理论的赝势平面波的方法，通过 Material Studio 计算了 ZnO2的三种空间群在压力下的结构、力学和电子特性。文中的主要内容： 通过对 形 成 焓 的 变 化 得 到 ZnO2 在 高 压 下 产 生 相 变 序列 为Pa-3→P3121→I4/mcm ， 相 变 压 依 次 为 P （ Pa-3→P3121 ） =51.7GPa 、P(P3121→I4/mcm)=129.2GPa。对三种空间结构优化后得到晶格常数，通过晶格常数计算了三种结构的弹性常数、 杨氏模量、 泊松比和德拜温度，结果表明 ZnO2的三种空间结构在不同压力下符合力学稳定性标准， 并对三种结构的能带和态密度进行分析，表明 ZnO2为间接带隙半导体。 该论文有 4图幅，表 6个，参考文献25 篇 51396 毕业论文关键词：第一性原理 相变 密度泛函理论 弹性常数 能带 态密度 ZnO2 Theoretical Study of ZnO2 structural, mechanical and electronic properties Abstract This paper tends to find out three kinds of speac structures of ZnO2 under different pressures with the Genetic Algorithm; based on pseudopotential plane-wave method of Density functional theory.we also calculate the structure,mechanical and electronic properties of ZnO2`s three space groups under pressure by Material Studio. This paper includes: ZnO2 phase transition sequence of Pa-3→P3121→I4/mcm ,and phase transformer P （ Pa-3→P3121 ） =51.7GPa 、 P(P3121→I4/mcm under high presure)=129.2GPa are successively obtained by changing formation enthalpy. We optimize the three spatial structure to obtain the lattice constant, and calculate the elastic constants, Young's modulus, Poisson's ratio and the Debye temperature of three structures. The result suggests that three kinds of spatial structure of ZnO2 under different pressures meet the mechanical stability criteria. The analysis on energy band and density of states of the three structures shows that ZnO2 is indirect- band-gap semiconductor. In this paper, 4 figures, 6 tables, and 25 references are contained within the text. Key Words: First Principle Phase Change Density functional theory Elastic constants Band ZnO2 目录 摘要Ⅰ Abstract-Ⅱ 目录Ⅲ 图清单-Ⅳ 表清单-Ⅳ 变量注释表-Ⅴ 1绪论-1 1.1氧化锌化合物研究的意义1 1.2ZnO2的研究意义-1 1.3研究目的-2 1.4本论文的主要内容-2 2理论基础-3 2.1弹性常数-3 2.2能带理论-6 2.3密度泛函理论-7 3结果与讨论10 3.1高压下相变-10 3.2晶体的结构特征-10 3.3弹性特征12 3.4ZnO2的电子特性13 4结论-16 参考文献-17
致谢19 |