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ZnO是一种多功能氧化物半导体材料,它在光电、压电、气敏、压敏等许多方面具有优异的性能,热稳定性高,在表面声波器件、太阳能电池、热电、铁电、气敏和压敏器件等很多方面应用较为广泛,另外,ZnO薄膜的许多制作工艺与集成电路工艺相容,可与硅等多种半导体器件实现集成。因此,ZnO材料备受人们重视,具有广阔的发展前景。首先,我们利用基于平面波赝势密度泛函理论的第一性原理计算了ZnO平衡态的晶格常数、体弹模量以及体弹模量对压强的一阶导数,计算结果与实验值和其他理论值符合的比较好。我们得到ZnO由纤锌矿结构转变成闪锌矿结构的相变压是10.9 GPa,而ZnO由氯化钠结构转变成氯化铯结构则是发生在245 GPa,这与Bates和Gerward等的结果非常一致。我们还计算了四种结构的ZnO的体积随温度和压强的关系,得出压强一定时,在高温下ZnO更容易被压缩的结论。其次,我们利用准谐德拜模型计算了ZnO的热力学性质,得到了体弹模量、热容、德拜温度、热膨胀系数随温度和压强的变化关系。对于ZnO,热容是随着温度的增加而增加,在温度比较高时(T>1400k),热容几乎接近Dulong-Petit值(3kB≈49.89J·mol-1·K-1),热容随着压强的增大而减小,德拜温度随着压强的增加而增大。对于ZnO的热膨胀系数,温度较低时热膨胀系数α随温度的增加呈指数形式增加。在温度一定时,热膨胀系数随压强的增加而显著减小,但是在高温高压下,热膨胀系数受温度和压强的影响很小。最后,我们研究了ZnO在不同温度和压强下的弹性性质。对于纤锌矿结构的ZnO来说,随着压强的增大,弹性常数C11、C12、C13、C33都是增大的,而C44随着压强的增大却是减小的。随着温度的增长,弹性常数C11、C12、C13、C33和C44都是减小的。我们利用弹性常数,按照Born-Huang的稳定性标准得出在通常情况下,ZnO的纤锌矿结构、闪锌矿结构和氯化钠结构都是稳定的,氯化铯结构在常态下是不稳定的,在高压下稳定。最后我们利用弹性常数求出了德拜温度。