高压下Si的结构转变与弹性性质的第一性原理计算

作者：辛伟; 刘鑫; 王晓明; 张立新; 朱秀云; 张启周; 郝爱民

来源：河北科技师范学院学报, 2009, (04): 36-40.

• 第一性原理计算
• 结构转变
• 弹性系数
• 高压 First-principles calculations
• structural stability
• elastic constants
• high pressure

利用基于密度泛函的第一性原理,计算了在压力作用下Si的结构相变和弹性性质。晶胞总能的计算结果表明,Si在11.7 GPa压力下发生了从立方金刚石结构(Si-Ⅰ)到四方结构(Si-Ⅱ)的转变。能带结构和态密度的计算结果显示,Si-Ⅰ是具有间接带隙的半导体,带隙为0.71 eV,Si-Ⅱ呈现金属的能带结构特性;Si-Ⅰ和Si-Ⅱ费米面附近的能带结构主要来自于2p电子的贡献。高压下Si-Ⅰ的弹性系数计算结果表明,弹性系数C11,C12和C44均随压力的增加呈现线性增大的规律。

• 单位
  河北科技师范学院; 燕山大学; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室