铀的结构相变及力学性能的第一性原理计算  

First principles studies of phase transition and mechanical properties of uranium

作　　者：刘本琼[1] 谢雷[1] 段晓溪[2] 孙光爱[1] 陈波[1] 宋建明[1] 刘耀光[1] 汪小琳[1] 

机构地区：[1]中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳621900 [2]中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900

出　　处：《物理学报》2013年第17期365-370,共6页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:91126001;11105128;51231002);中国工程物理研究院科技基金(批准号:2010A0103002)资助的课题~~

摘　　要：基于密度泛函理论，分别计算了a，y铀的品格常数、平衡态体积、体弹模量及其导数等，与实验和其他第一性原理计算结果符合较好：并根据焓．压强曲线得到了两相的相变压强-111GPa．通过体心立方结构理想拉伸强度的计算，分析其在极端加载条件下的结构行为．另外，计算了小应变情况下U．Nb（6．25at．％）的能量一应变关系，发现对应于剪切模量c’的应变会使得该结构的能量降低，揭示了该结构的力学不稳定性．Using density functional theory, the structural parameters of a-U and bcc phases were obtained separately, in reasonable agree- ment with previous experimental and theoretical results. The enthalpy-pressure curve showed that the phase transition pressure was approximately 111 GPa. The structural behavior of ）,-U under extreme loading conditions was exhibited by the ideal strength calcu- lations. In addition, by analyzing the energy-strain relationship we found that the strain corresponding to the shear modulus c＇ could decrease the total energy of U-Nb （6.25 at.%） alloy, indicating the instability of this structure.

关 键 词：铀 相变 理想强度 结构稳定性 

分 类 号：O469[理学—凝聚态物理]