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金红石→萤石TiO2相变的第一性原理计算
周志坚, 胡燕飞
计算物理
2011, 28 (1):
111-118.
利用第一性原理平面波密度泛函理论并结合准谐德拜模型,对TiO2从金红石结构到萤石结构的相变进行理论研究.依据焓相等原理,得到TiO2从金红石结构到萤石结构的相变压强为45.32 GPa,并通过吉布斯能的计算发现相变压强随温度的增加而增加,运用拟合的方法估计实验条件下的相变压强(温度为1900-2100K时,Pt=47.604~47.756 GPa).运用等吉布斯能原理,得到零压下从金红石到萤石结构TiO2的相变温度为2029 K.计算结果与实验及其他理论值相符,并通过准谐德拜模型成功获得相变前后的结构和热力学性质,如相对体积、热膨胀系数、热容和德拜温度等.
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