高压下LiVO_(3)相变行为的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法讨论了0~90 GPa内LiVO_(3)的结构、弹性性质与电子性质。计算得知LiVO_(3)在基态下最稳定的结构为C 12/c 1。当压强在0~4.2 GPa时,C 12/c 1结构与C 1 c 1结构共同存在。压强在4.2 GPa时,材料会发生由C 12/c 1相到R 3 cH相的结构相变。通过弹性性质的计算得到零压下LiVO_(3)的体积模量、弹性模量、剪切模量分别为38、23、59 GPa,泊松比为0.24。材料为非中心力固体,呈现大的延展性,具有极大的弹性各向异性特性。电子结构的计算表明价带顶与导带底主要由O—V共价键作用,基态下C 12/c 1结构的LiVO_(3)是间接带隙半导体,带隙为3.016 eV。相变得到的R 3 cH结构是间接带隙半导体,带隙为2.56 eV,相变后电子更容易发生跃迁,明显改善了材料的导电性质。