电子化合物相fcc-Li和LiH晶格振动特性的第一性原理研究  

First-Principles Study on the Lattice Dynamics of Electride fcc-Li and LiH

作　　者：张雷雷 张展博 侯瑞鹏 黄腾飞 孟翔宇 靳鑫 张轩 Zhang Leilei;Zhang Zhanbo;Hou Ruipeng;Huang Tengfei;Meng Xiangyu;Jin Xin;Zhang Xuan(Institute of Nano-Structured Functional Materials,Huanghe S&T College,Zhengzhou City,Henan Province 450063)

机构地区：[1]黄河科技学院纳米功能材料研究所,河南郑州450063

出　　处：《黄河科技学院学报》2023年第11期18-22,共5页Journal of Huanghe S&T College

基　　金：黄河科技学院博士科研启动项目(02032408);河南省高等学校重点科研项目(23A140025);2023年黄河科技学院大学生创新创业训练计划项目(2023xscxcy047)。

摘　　要：电子化合物是晶格间隙具有高度局域化价电子且间隙局域电子扮演阴离子角色的一类新颖材料。考虑到电子化合物相fcc-Li的电子拓扑结构与立方LiH材料的晶体结构具有一致性,用立方相的LiH来代替基于间隙赝原子(ISQ)模型的fcc-Li,基于第一性原理计算方法对LiH和fcc-Li的晶格动力学特性进行了对比研究。通过分析H原子对LiH和ISQ对fcc-Li的晶格振动的影响特性,发现现有的密度泛函理论在计算电子化合物材料的极化特性时会因无法直接捕获ISQ的贡献而对相关结果造成低估。不仅为深入理解电子化合物材料中的反常晶格动力学行为提供了一个新的认知视角,也能够为实验研究者提供有益参考。Electrides are an emerging class of materials with highly localized electrons in the interstices and behave as anions.Considering that the electronic topological structure of the electride fcc-Li is consistent with the crystal structure of cubic LiH,the cubic LiH is used to replace the fcc-Li based on the interstitial quasi-atoms(ISQs)model,and the lattice dynamics characteristics of LiH and fcc-Li are compared based on the first-principles calculation method.By analyzing the influence of H atom on the lattice dynamics of LiH and ISQ on fcc-Li,we found that the current density functional theory(DFT)can not capture the contribution of ISQ directly so that it will underestimate the polarization properties of electrides.This work not only offers a novel cognitive perspective for a deeper understanding of the anomalous lattice dynamics within electride materials but also serves as a valuable point of reference for experimental researchers.

关 键 词：电子化合物 间隙局域电子 fcc-Li LIH 晶格动力学 第一性原理计算 

分 类 号：O433.4[机械工程—光学工程]