高压下氟化钒、氟化钨结构与电子性质的理论研究

来源 :长春师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kcl770514
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
压力是我们用来研究物质结构和性质的重要参数之一。它可以有效地缩短原子之间的距离,导致相邻电子轨道的重叠,改变电子自旋,调节电子结构与原子之间的相互作用,诱导在常规条件下无法出现的新现象和效应,并产生具有新结构和性质的高压相。高压研究可以加深人们对材料结构、性能和变化规律的理解,对新型功能材料的设计和行星结构的理解具有重要意义。随着计算机技术的飞速发展,理论计算已成为加速科学研究的重要组成部分。从理论上讲,模拟材料的物理和化学性质可以有效缩短实验周期,加速新材料的研究和开发。它已成为科学家设计新材料的重要手段,极大地促进了科学研究和工业的进步。钒(V)和钨(W)由于部分占据d轨道而具有非常活跃的化学性质,它们容易与电负性强的氟(F)发生反应,形成多种化合物。此外,部分V-F化合物和W-F化合物在高压下都表现出复杂的结构相变。对在高压环境下的相稳定性进一步研究,有助于深入了解过渡金属氟化物的化学反应特性、结构和性能。本文基于第一性原理计算和卡里普索(CALYPSO)结构搜索方法,系统地研究了高压下的二元V-F和W-F体系,具体的研究工作内容如下:1.使用CALYPSO软件,在0-100 GPa下系统地搜索了V-F的高压相,发现了VF和VF2新组分,具有二聚体结构。提出了两个VF5高压新相,其空间群对称性分别为C2221和P-1,这两个新相中出现了罕见的十三面体结构单元。确定了VF5的全新高压相变序列:常压下的Pnma相VF5在32 GPa转变成C2221相,最后在53.71 GPa转变成P-1相。通过对电子结构的计算发现,所预测稳定的VF5高压相均是半导体,其中过渡金属钒原子的价电子全部用于成键,与F原子之间通过离子键相结合。2.在0-300 GPa下系统地搜索了W-F的高压相,发现了WF6两个高压新相,其空间群对称性为P21/m和P-1,这两个新相中出现了十四面体结构单元。确定了WF6的高压相变序列:常压下的Pnma相WF6在20.29 GPa转变成P21/m,最后在155.8 GPa转变成P-1相。此外,还发现了高压下稳定的P-1相WF4和P-1相WF5。接着对W-F化合物的电子结构进行研究,发现所预测稳定的WF6高压相均是半导体,其中钨与氟原子之间所成键为离子键,由钨原子提供所有的价电子。
其他文献
受疫情影响,2020年初全国各地都陆续开展了线上教学,随着疫情防控常态化的要求,线上教学也逐渐成为了一些地区开展教育教学活动的常见形式。虽然最初大众对于“云课堂”的应用是无奈之举,但在两年的应用过程中我们也发现了云课堂存在着诸多优点。本文从对疫情下“云课堂”的教学效果出发,以家长和学生对线上教学的看法为切入点,分析“云课堂”存在的优缺点,并以高中数学学科为例来探索线上、线下相结合的教学模式。本文采
学位
本文主要研究了一类非局部问题非平凡解的存在性和多解性.主要的结构如下:第一章简要概述了研究背景、研究现状、问题的提出以及预备知识.第二章研究如下形式的一类非局部问题:其中N>2s,s ∈(0,1),4<p<2s*=2N/N-2s,a,b是正常数,Ω是RN中Lipschitz有界的有界区域.由于非局部项引起紧性条件的缺失,我们利用精细的分析技巧并结合山路引理证明该问题非平凡解的存在性和多解性.第三章
学位
本课题主要针对两类特殊的矩阵函数和设计高效稳定的数值方法,其中φ函数称为指数型矩阵函数,ψ函数称为振荡型矩阵函数.这两类问题分别出现在求解半线性刚性问题的指数积分格式和多维多频的ERKN方法中,在实际问题中φ函数往往涉及到大型稀疏矩阵与向量的乘积,所以设计φ函数与向量的乘积有着重要意义.指数型矩阵函数的高效计算决定了指数积分的计算效率,振荡型矩阵函数的高效计算决定了多维多频的ERKN方法的计算效率
学位
化学反应动力学是物理化学的重要组成部分之一,主要研究化学反应的速率等问题.自1960年以来,科学家们不断发现化学反应连续振荡的现象,而这些振荡现象也成为化学反应实验的重要研究内容.因此利用数学模型来研究化学振荡现象的方法也越来越引起了学者们的重视.随机模型通常是在确定性模型的基础之上加入噪音干扰而得到的.事实上,化学反应总是会受到随机因素,诸如温度、压力等因素的影响.而在数学上体现为在模型中加入的
学位
地方性是一个地方区别于另外一个地方的根本所在,而传统乡村聚落景观作为地方性的重要载体,研究其保护与传承策略具有重要价值。本文应用人类学领域中“地方性知识”为理论指导,解构和分析传统村落景观的地方特征。运用IPA分析法构建泥河沟传统村落景观地方性知识感知要素评价模型,分析村民对泥河沟传统村落地方性知识的感知情况。基于对泥河沟传统村落地方性知识的挖掘,以及村民对村落地方性要素的感知情况,提出泥河沟村的
学位
X公司是广东省一家中型房地产企业。作为核心业务模块之一,房产销售在X公司的快速发展中至关重要。近些年,X公司面临着优秀置业顾问流失率过高的问题。2020年,优秀置业顾问主动离职率达到了30.3%。优秀置业顾问的高流失必然会对X公司的短期运营和长期发展造成严重的负面影响。因此,X公司亟需改进现行的置业顾问管理制度,以有效留住优秀置业顾问。针对X公司面临的现实问题,本文基于期望理论和公平理论,运用问卷
学位
水是生命之源,水独特的结构与性质使其成为了物理、化学、生物医疗等诸多领域研究的热点。在自然界中,水通常以纯水、酸碱盐水溶液、有机物水溶液等形式存在,而在有机物水溶液中,由于有机物与水之间的作用较为复杂,关于该混合体系中水的结构及水分子与有机分子之间的相互作用仍存在极大争议。目前关于水的结构与存在形式主要有两种观点,一部分人认为混合体系中水以类冰状水的结构存在于有机物的疏水基团周围,而另一种观点则认
学位
教育大计,教师为本;教师大计,师德为魂。中小学教师的师德状况直接关系着学生的健康成长、社会的发展进步以及国家的前途和命运。随着我国教育事业的改革发展,中小学教师的准入条件不断提高,教师队伍的整体素质也显著改善,在师德建设方面总体上取得了较大进展,但少数教师在一些方面仍存在问题,这些问题引发社会高度关注。因此,全面分析中小学教师师德存在的问题及存在问题的原因,探寻加强中小学教师师德建设的对策,具有重
学位
近年来,快速的工业化发展和人口的激增全球性的环境污染日益严重。光催化技术操作简便、绿色环保,可直接利用太阳光的能量来彻底矿化还有毒性的工业废水中的有机污染物,且无二次污染,是解决环境问题的理想选择。根据异质结催化材料的电子结构和独特的光吸收性能,充分利用我国的稀土资源研究和制备具有高催化活性的可见光响应型异质结催化剂则是近几年来光催化领域的重要研究方向。本文根据异质结光催化剂的特点,采取构建Z型异
学位
知识经济时代呼唤具有创新精神的人才,这也对学校教育提出了新要求,新的课程标准强调培养学生的核心素养,学生在学习解决原始物理问题的过程中,需要极强的科学思维进行模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新等以及科学探究的能力,这对培养学生的物理学科核心素养有很好的促进作用。本研究通过前测,了解研究对象已具有的物理学科核心素养的现状,制定出利用原始物理问题提高高一学生物理学科核心素养能力的教学策略,结合理论
学位