使用实验和计算方法的协同组合,我们揭示了(Cr,Ti)3AlC 2 MAX相的不寻常的溶解度,表明它可以仅在非常低的浓度(<2at%)或在精确的Cr/(Cr+Ti)比为2/3时容纳Cr,即使当反应物的比例远离该化学计量(1/2 < Cr/(Cr+Ti)< 5/6)时。在这两个阶段中,铬专门占据4f网站,桥接碳化物层与铝层。尽管如此,(Cr 2/3 Ti 1/3)3AlC 2的特殊稳定性归因于形成强的、自旋极化的Cr-C键,这导致体积减小和c/a比的显著增加。
英文摘要:
Using a synergistic combination of experimental and computational methods, we shed light on the unusual solubility of (Cr,Ti)3AlC2 MAX phase, showing that it may accommodate Cr only at very low concentrations (<2at%) or at the exact Cr/(Cr+Ti) ratio of 2/3, even when the ratio of reactants is far from this stoichiometry (1/2 < Cr/(Cr+Ti) < 5/6). In both phases Cr exclusively occupies the 4f sites, bridging carbide layers with the Al layer. Despite this, the peculiar stability of (Cr2/3Ti1/3)3AlC2 is attributed to the formation of strong, spin-polarised Cr-C bonds, which result in volume reduction and marked increase in c/a ratio.
First-principles DFT study for the structural stability of Hydrogen passivated graphene (H-graphene) and atomic adsorption of oxygen on H-graphene with different schemes
Electronic structure and phase stability of oxide semiconductors: Performance of dielectric-dependent hybrid functional DFT, benchmarked against $GW$ band structure calculations and experiments
First-principle study of paraelectric and ferroelectric CsH$_2$PO$_4$ including dispersion forces: stability and related vibrational, dielectric and elastic properties
利用密度泛函理论(DFT)和密度泛函微扰理论(DFPT)研究了铁电材料CsH $_2$ PO $_4$的低温稳定性和响应函数.这种材料不能用DFT中通常的(半)局部近似来描述。远程e $^-$ -e $^-$相关性需要适当考虑,例如,使用Grimme的DFT-D方法,如在这项工作中所研究的。我们发现DFT-D3(BJ)对二氢化碱金属磷酸盐家族(KH $_2$ PO $_4$,RbH $_2$ PO $_4$,CsH $_2$ PO $_4$)的成员表现最好,导致实验晶格参数重现平均偏差为0.5%。利用这些DFT-D方法,CsH $_2$ PO $_4$的结构、介电、振动和机械性质与现有实验($<$ 2%MAPE用于拉曼活性声子)总体上非常一致。我们的研究表明,可能存在一个新的低温相CsH $_2$ PO $_4$,还没有实验报告。最后,我们报告的实施DFT-D的弹性常数内的DFPT的贡献。
Backward Mapping from Device Targets to Chemical Genomes for Interpretable Discovery of Phase-Stable Lead-Free Double Perovskites with DFT-Validated Design Rules
RAI Initiative Ltd(RAI倡议有限公司);Bangladesh University of Textiles(孟加拉国纺织大学);Universiti Putra Malaysia(马来西亚博特拉大学);Institute of Science Tokyo(东京科学研究所);University of Liege(列日大学)
Lithium and sodium decorated PHE-graphene for high capacity hydrogen storage: A DFT and GCMC study
Jiangsu Provincial Engineering Research Center of Low-Dimensional Physics and New Energy, College of Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学理学院低维物理与新能源江苏省工程研究中心)
Machine-learning assistant DFT study of half-metallic full-Heusler alloy N2CaNa: structural, electronic, mechanical, and thermodynamics properties
University of Cross River State(克罗斯河州立大学);National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”(哈尔科夫国立理工大学);Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院低温物理与工程维尔金研究所)
MinSurf: resolving the atomic-scale stability landscape of mineral surfaces
School of Transportation Science and Engineering, Harbin Institute of Technology(哈尔滨交通科学与工程学院);Chongqing Research Institute of HIT(哈尔滨工业大学重庆研究院);School of Science, Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨深圳科学技术学院);National Engineering Laboratory for Reducing Emissions from Coal Combustion, Shandong University(山东大学煤炭燃烧减排国家工程实验室);Department of Civil and Environmental Engineering, The Hong Kong Polytechnic University(香港理工大学土木与环境工程系);School of Highway, Chang’an University(长安大学公路学院)
Ab-initio approach to the stability and the structural, electronic and magnetic properties of the (001) Znfe2O4 surface terminations
采用密度泛函理论(DFT)研究了半导体氧化物ZnFe_2 O_4(尖晶石结构)(001)面的结构和磁性.使用基于DFT的从头计算平面波和赝势方法进行计算,如在Quantum Espresso代码中实现的。用全电子全势线性缀加平面波方法(FP-LAPW)对平面波方法的准确性进行了检验。在这两个计算中,DFT+U方法和不同的(001)表面终止的ZnFe_2 O_4的研究:我们发现,在Zn的表面终止是稳定的。对于所有的(001)表面终端,我们的计算预测,Zn-Fe阳离子反转(反位),这是散装ZnFe 2 O 4中的缺陷,变得稳定,并成为表面的一个组成部分。此外,亚铁磁性行为的情况下,在表面层的反位预测。我们的结果为不同的性能的ZnFe 2 O 4的表面进行比较与那些在散装样品和文献中报道的。
Phase stability of Au-Li binary systems studied using neural network potential
Au和Li的可互溶性表现出作为二次电池中的粘附层和电极材料的潜在应用。为了探索Au-Li二元体系的合金化性质,我们基于密度泛函理论(DFT)计算构建了Au-Li二元体系的神经网络势(NNP)。为了加速NNPs的构建,我们提出了一种高效且廉价的结构化数据集生成方法。所构造的NNP对晶格参数和声子性质的预测与DFT计算结果吻合得很好。我们还研究了Au $_{1-x}$ Li $_{x}$的混合能与精细组成的网格,表现出良好的协议与DFT验证。我们发现在凸包上和略高于凸包的地方存在各种结构的组合物,这可以解释以前的研究中对Au-Li稳定相缺乏共识。此外,我们新发现的Au $_{0.469}$ Li $_{0.531}$作为一个稳定的相,这是从来没有在其他地方报道。最后,我们研究了从相分离结构到完全混合相的合金化过程。我们发现,当多个相邻的Au原子溶解到Li中时,整个Au/Li界面的合金化从溶解区域开始。本文论证了NNPs对混溶相的适用性,并提供了合金化机制的理解。
High-Pressure DFT Study of BeX (X = S, Se, Te): Phonon Spectra, Optical Properties, and Thermodynamic Stability for Advanced Optoelectronic Applications
DFT aided prediction of phase stability, optoelectronic and thermoelectric properties of A2AuScX6 (A= Cs, Rb; X= Cl, Br, I) double perovskites for energy harvesting technology
Genome-Guided Interpretable Screening of Phase-Stable, Lead-Free Double Perovskite Absorbers for All-Inorganic Semiconductors, Sensors, and Photovoltaics with DFT-Validated Design Rules
Research and Analysis Institute, RAI Initiative Ltd(拉伊倡议有限公司研究与分析研究所);Bangladesh University of Textiles(孟加拉国纺织大学);Universiti Putra Malaysia(马来西亚博特拉大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学);University of Évora(埃武拉大学);Daffodil International University(达富迪尔国际大学);University of Idaho(爱达荷大学);North Carolina A&T State University(北卡罗来纳州立农业技术大学)
Polymorphism and thermodynamic ground state of Silver fulminate studied from van der Waals density functional calculations
雷酸银(AgCNO)是一种起爆药,在环境条件下以正交晶系(\emph{Cmcm})和三方晶系(\emph{R$\bar{3}$})两种多晶相存在。在本研究中,我们使用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法研究了压力和温度对多晶型物相对相稳定性的影响。van der Waals相互作用在预测相稳定性中起着重要的作用,并且它们可以通过与标准DFT泛函相反的半经验色散校正方法有效地捕获。基于我们使用DFT-D2方法的总能量计算,发现\emph{Cmcm}结构是在所研究的压力和温度范围内的优选热力学平衡相。HIBRATPDMATHABMM和\emph{R$\bar{3}$}相分别表示为AgCNO的$α$和$β$形式。此外,压力诱导的多晶型相变被视为使用DFT泛函和相同的是没有观察到与DFT-D2方法。研究了两种多晶相的状态方程和压缩性。采用全势线性缀加平面波方法,在Tran-Blaha修正的Becke-Johnson势下计算了电子结构和光学性质.计算的电子结构表明,$α$,$β$相是间接带隙绝缘体的带隙值分别为3.51和4.43 eV。通过电荷密度图和偏态密度图分析了化学键的本质。光学各向异性,电偶极跃迁和光敏性的多晶型进行了分析,从计算的光谱。总之,本研究为实验者提供了早期指示,以避免形成不稳定的$β$ -AgCNO形式。