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NbP型Weyl半金属的力学和电子特性研究

时间:2020-06-21 15:16来源:毕业论文
基于密度泛函理论的赝势平面波法,对Weyl同构家族中的NbP半金属在不同压强下进行了结构优化并得到了它的晶格常数。研究了 NbP 半金属的力学特性和电子特性,并计算和分析它的弹性

摘要材料科学中对拓扑绝缘体的研究有了很大进展,这引起了人们的思考——金属是否也可以分为普通金属和拓扑金属。随着对拓扑金属的深入研究,Weyl 半金属因为其特殊的物理特性受到广泛关注。基于密度泛函理论的赝势平面波法,对Weyl同构家族中的NbP半金属在不同压强下进行了结构优化并得到了它的晶格常数。研究了 NbP 半金属的力学特性和电子特性,并计算和分析它的弹性常数、弹性模量、各向异性、德拜温度、能态密度以及能带结构。结果表明在不同压力下,NbP 半金属符合力学稳定性标准,且具有各向异性。分析其电子特性后发现在费米面上的态密度为零,这体现了 NbP 晶体的半金属特性。 该论文有图 5幅,表 10个,参考文献33 篇。  51409
毕业论文关键词:密度泛函理论  NbP  Weyl 半金属  弹性常数  态密度
The Research on Mechanical and Electronic Properties of the Weyl Semimetal NbP 
Abstract  The research on topological insulator in  the material science has made a great progress.  It  has made people start to ponder over whether the metal can also be pided into ordinary metal and topological metal .Along with the deep research on the topological metal, Weyl Semimetal has received wide  attention because of its special physical characteristics.  Based on pseudo potential plane wave method of density functional theory, it  optimizes  the  structure  of  the Weyl Semimetal NbP which is in the Isomorphic family  under different pressure, and it gets  NbP Semimetal’s  lattice constant. It discusses  the mechanical and electronic properties of NbP  Semimetal,  calculates and  analyses  elastic  constant、modulus of elasticity、anisotropy、 Debye temperature、 density of states and band structure. Results show that NbP  Semimetal  follows  the  standard  of mechanical stability  and  shows  anisotropic properties. It is found that the  density of states  on the fermi surface  equal to zero, which is the characteristic of semimetal This paper has 5 figures, 10 tables and 33 references. 
Key Words: density functional theory      NbP     Weyl semimetal     elastic constant density of states 

目录

摘要I

Abstract.II

目录.III

图清单.IV

表清单.IV

变量注释表V

1绪论1

1.1NbP型Weyl半金属简介.1

1.2NbP型Weyl半金属的研究意义.1

1.3NbP型Weyl半金属的研究背景.2

1.4研究目的2

2理论基础4

2.1能带理论4

2.2密度泛函理论4

2.3弹性理论8

2.4软件介绍12

3NbP型Weyl半金属的力学和电子特性的理论计算14

3.1软件计算参数选择14

3.2晶体结构分析14

3.3NbP晶体的力学特性15

3.4NbP晶体的电子特性19

4总结.22

参考文献.23

致谢.25
1 绪论  1.1  NbP 型 Weyl 半金属简介 近代凝聚态物理是在能带理论的基础上发展起来的,能带理论的内容就是在晶体的微观结构中,电子在周期性的固体中呈现能带结构[1]。根据泡利不相容原理和能量最低原理的内容,晶体中的电子将会依次填充能带。如果电子恰好填满某个能带,并且该能带与最低未占据能带之间存在有限宽度的能隙,则我们将这种晶体称为绝缘体;倘若电子只是部分占据,仍有能带未填满,则我们称之为金属。 金属可以细分为一般金属和拓扑金属。其中,拓扑金属的能带结构包含了一些奇点,即两支能带的交叉点,我们称之为 Weyl node。当Weyl node 恰好落在费米面上时,就会产生一类非常特殊的电子结构:“拓扑半金属”(即 Weyl 半金属)。其中, 砷化钽(TaAs)、磷化钽(TaP)、砷化铌(NbAs)和磷化铌(NbP)等同结构家族材料是天然存在的、非磁性非中心对称的 Weyl 半金属。  NbP型Weyl半金属的力学和电子特性研究:http://www.lwfree.com/tongxin/lunwen_55039.html

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