氟氯磷灰石固溶体晶体性质的密度泛函理论研究
来源期刊：矿冶工程2016年第3期
论文作者：崔伟勇 邱跃琴 张覃 李龙江 叶军建 王杰
文章页码：62 - 138
关键词：磷灰石;密度泛函理论;分子模拟;固溶体;晶体结构;
摘 要：基于密度泛函理论（DFT）研究了氟磷灰石、氯磷灰石及不同Cl含量的氟氯磷灰石固溶体晶体结构和电子性质。结果表明,随着Cl含量增加,体系能量趋于增大,同时晶体结构中a,b值呈增大趋势,c值却逐渐变小。态密度分析显示,Cl取代F后,Cl3s态较F 2s态向右移动,且在价带顶部Cl 3p态更靠近费米能级,同时峰费米能级附近Ca23d态也更活跃。电荷分析显示Cl取代F后,主要电荷转移发生在通道原子F、Cl以及金属Ca;Mulliken键布居显示Ca2—Cl较Ca2—F键布居值更大且键长更长,其中在氯磷灰石中Ca2—Cl键长达到了0.2608 nm。
崔伟勇1,2,3，邱跃琴1,2,3，张覃1,2,3，李龙江1,2,3，叶军建1,2,3，王杰1,2,3
1. 贵州大学2. 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室3. 贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室
摘 要：基于密度泛函理论（DFT）研究了氟磷灰石、氯磷灰石及不同Cl含量的氟氯磷灰石固溶体晶体结构和电子性质。结果表明,随着Cl含量增加,体系能量趋于增大,同时晶体结构中a,b值呈增大趋势,c值却逐渐变小。态密度分析显示,Cl取代F后,Cl3s态较F 2s态向右移动,且在价带顶部Cl 3p态更靠近费米能级,同时峰费米能级附近Ca23d态也更活跃。电荷分析显示Cl取代F后,主要电荷转移发生在通道原子F、Cl以及金属Ca;Mulliken键布居显示Ca2—Cl较Ca2—F键布居值更大且键长更长,其中在氯磷灰石中Ca2—Cl键长达到了0.2608 nm。
关键词：磷灰石;密度泛函理论;分子模拟;固溶体;晶体结构;
