LiH 的热力学性质及分子内部运动对体系热力学性质的影响
2014-07-13任维义
原子与分子物理学报 2014年5期
关键词:体系
黎 波,任维义
(西华师范大学理论物理研究所,南充637002)
式 (3)中,M 为每个原胞中分子的质量,Bs 绝热体弹模量,Bs 可以近似写为[13]:
1 引 言
固态氢化锂(LiH)是电子结构最简单的离子晶体,它的晶胞中仅含四个电子,因此,它一直被当作检验固体量子理论中各种计算方法的理想体系.此外,氢化锂 (LiH)具有高熔点 (688℃),低密度(0.774g/cm3),高含氢量的特点,在真空和惰性气氛中,热力学相对稳定、不易分解.这些性质使氢化锂及其同位素化合物成为热核反应的重要原料和优异的储氢材料.因此,氢化锂及其同位素成为人们长期持续关注的课题之一.姜礼华等人[1]计算了LiH 在高压下的状态方程,鲁光辉等人[2]研究了LiH 的基态结构和势能函数,BW James等人[3]计算LiH 在低温下的弹性性质,Brodsky M H 等人[4]和Plekhanov V G 等人[5]从理论上计算了LiH 的晶格参数和电子结构,Yu Wen等人[6]研究 了LiH 从B1 相 (NaCl结 构)到B2 相(CsCl结构)的结构相变,并预测其相变压力为308GPa,Pandey J D 等人[7]计算了LiH 在不同温度下的宏观性质,如力常数和体弹模量等性质.然而对其在高温高压下热力学性质的研究还不是很充分,尤其是LiH 分子内部运动对体系的热力学性质的影响,还没有具体的报道.
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法 (UPS),结合准谐德拜模型,计算了LiH 在高温高压下的热力学性质,然后采用统计热力学的方法讨论了LiH 分子内部运动对体系热力学性质的影响 (以热容为例),并对其机理进行分析.
2 理论及计算方法
2.1 LiH 热力学性质的第一性原理计算方法
LiH 晶……
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