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新型核燃料碳化钍高压相的理论研究

Theoretical investigations of new high-pressure phase of nuclear fuel ThC
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摘要 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了高压P4/nmm相碳化钍在60~140 GPa的压强区间内的晶体结构、电子性质、晶格动力学和力学性质.结果表明:该高压相是金属且动力学稳定,稳定压强至少达到140 GPa,其中C原子与8个近邻的Th原子形成六面体结构单元,并以此为基本单元堆叠成P4/nmm相.此外,P4/nmm相碳化钍属于脆性材料,它的体积抗压缩能力和材料的刚性较强. :The structure,electronic density of states,lattice dynamics and mechanical properties of new high- pressure phase of ThC with space group P4/nmm in the pressure range of 60 - 140 GPa was studied by using first-principles density thnctional theory. It was found that this phase was metal and dynamically stable up to 140 GPa. Each carbon atoms had 8 nearest neighbor thorium atoms, which were made up of P4/nmm phase. This structure was brittle material with higher compressive strength and rigidity.
作者 闫岩 许海斌 田惠博 王芳旭 YAN Yan;XU Hai-bin;TIAN Hui-bo;WANG Fang-xu(College of Science,Changchun Lniversity,Changchun 130022,China)
机构地区 长春大学理学院
出处 《吉林师范大学学报(自然科学版)》 2018年第4期19-23,共5页 Journal of Jilin Normal University:Natural Science Edition
基金 国家自然科学基金项目(11404035) 吉林省教育厅"十三五"科学技术项目(JJKH20180941KJ)
关键词 碳化钍 高压 晶格动力学 第一性原理 体弹模量 ThC high pressure lattice dynamics first-principles bulk modulus
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