金红石压力诱发相变的第一性原理  

First principle study of the pressure-induced phase transition on rutile

作　　者：梁益升 杨志强[1] 林彦明[1] 张小东[1] 姜振益[1] 

机构地区：[1]西北大学现代物理研究所,陕西西安710069

出　　处：《西北大学学报（自然科学版）》2014年第4期555-558,共4页Journal of Northwest University（Natural Science Edition）

摘　　要：为揭示金红石晶胞在压力下的不稳定性和其是如何发生相变的,文中运用第一性原理的方法对金红石晶胞结构进行了研究。在对其晶胞在25 GPa压力之下的结构进行优化的基础上计算了该压力下的晶胞声子谱,发现了该压力下其结构的不稳定性。根据其声子谱中的虚频点提供的振动模式找到了晶胞中某些原子的振动方向,进一步按上述方向移动原子同时观察其能量变化,从而找到了金红石压致相变过程中的一个新的结构,并从晶胞总能、电子结构、费米能级角度对该变化的可能性进行了说明,对实验中验证金红石相变过程具有一定的指导意义。To finger out the unstablity and how the phase transition of rutile occurs as well,phonon spectrum under 25GPa pressure are investigated after structure optimization of unit cell on the basis of First-Principles Method,which indicates that rutile would be unstable under such a pressure value.The vibrational eigenvector gives the possible shift direction of atoms in this unit cell.Then,shift the atoms,meanwhile,observe the energy variation,consequently,a new structure of unit cell is obtained by means of minimum energy method.The possibility of this transformation is illustrated in the point of total energy,electronic structure and Fermi energy,which is important to pressure-induced phase transition experiment of rutile.

关 键 词：金红石 第一性原理 声子谱 虚频 

分 类 号：O469[理学—凝聚态物理] O482[理学—电子物理学]