晶体材料的声子计算

与部分原子不处在稳定位置相关，可改变模型，或只讨论高温问题
虚声子等其他问题
谢谢
晶体材料声子的分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究
北京科技大学 无机非金属材料系
问题的提出
• • • • • • 合成是材料研究三大任务之一； 合成主要是动力学和热力学问题研究； 热力学G=U-T*S； U是能量比较，我们研究一般用结合能比较； 但熵的问题也是非常重要的； 晶体的熵是如何计算和分析的……
计算声子色散谱的意义
金刚石C的声子色散谱的计算设置
金刚石C的声子色散谱的计算设置
金刚石C的声子色散谱的输出
金刚石C的热力学数据的计算输出
对比面心立方的金属Pb的声子谱
金刚石C与面心立方金属Pb的差异
• 声子散射谱的数量——与单胞中的原子数目 相关； • 声子频率的高低差异——与键强和振动的原 子质量相关；
虚声子等其他问题
• 晶体的振动是原子的一种状态的体现，具 体表现就是声子色散谱； • 这有晶体才有声子谱，声子谱的数量共有 3N个，其中3个是声学支，其余为光学支； • 声子谱是计算晶体的热力学参数的重要基 础数据； • 声子色散谱的计算相当复杂，需要多个计 算过程才能完成； • ……
声子色散谱的计算步骤
• • • • • • 选取或建立相关的晶体模型； 几何优化得到稳定的晶体结构； 设置和计算晶体的声子色散谱； 分析生成声子色散谱； 分析生成热力学参数； 分析相关晶体的热力学特征；