磷酸银稳定性能与热力学性质的第一性原理研究
来源期刊：材料科学与工艺2016年第5期
论文作者：蔡维维 李蛟 张华
文章页码：47 - 52
关键词：密度泛函理论;第一性原理;磷酸银;稳定性能;热力学性质;
摘 要：磷酸银差的稳定性能是限制其发展的主要瓶颈,与之相关的理论研究依然匮乏;同时,通过实验手段难以获得描述Ag3PO4熵、焓、自由能等热力学性质的相关信息.基于上述问题,本文从理论上探讨了磷酸银稳定性能与热力学性质.基于密度泛函理论的第一性原理,应用规范-守恒赝势平面波方法,对Ag3PO4Mulliken布居、能带结构、态密度以及声子谱、声子态密度进行了计算分析.研究结果表明:P—O、O—O间共价健的存在导致Ag3PO4原胞中易形成稳定PO4四面体结构,该结构能够弱化Ag—O健合力,使Ag+处于亚稳态;当Ag3PO4接触光生电子时,Ag+易摆脱O2-束缚获得电子形成单质银而表现出光不稳定性;Ag3PO4具有动力学稳定性特征;3003 000 K范围内,Ag3PO4晶体体系熵、焓随温度增加呈非线性增加,自由能下降,等容热容CV在1 200 K时达到恒定,约为93 cal/cell·K.上述计算结果与实验结果吻合.
蔡维维，李蛟，张华
山东理工大学材料科学与工程学院
摘 要：磷酸银差的稳定性能是限制其发展的主要瓶颈,与之相关的理论研究依然匮乏;同时,通过实验手段难以获得描述Ag3PO4熵、焓、自由能等热力学性质的相关信息.基于上述问题,本文从理论上探讨了磷酸银稳定性能与热力学性质.基于密度泛函理论的第一性原理,应用规范-守恒赝势平面波方法,对Ag3PO4Mulliken布居、能带结构、态密度以及声子谱、声子态密度进行了计算分析.研究结果表明:P—O、O—O间共价健的存在导致Ag3PO4原胞中易形成稳定PO4四面体结构,该结构能够弱化Ag—O健合力,使Ag+处于亚稳态;当Ag3PO4接触光生电子时,Ag+易摆脱O2-束缚获得电子形成单质银而表现出光不稳定性;Ag3PO4具有动力学稳定性特征;3003 000 K范围内,Ag3PO4晶体体系熵、焓随温度增加呈非线性增加,自由能下降,等容热容CV在1 200 K时达到恒定,约为93 cal/cell·K.上述计算结果与实验结果吻合.
关键词：密度泛函理论;第一性原理;磷酸银;稳定性能;热力学性质;
