Первопринципные расчёты упругих, термодинамических и транспортных свойств металлов при высоких давлениях и температурах (по материалам докторской диссертации)

Аннотация

В представленной работе были рассчитаны упругие, термодинамические и транспортные свойства ряда металлов при высоких давлениях и температурах из первых принципов. Для повышения точности расчётов электронной структуры кристаллов и улучшения прогностической способности метода вычислений автором диссертации было проведено усовершенствование алгоритма реализации полнопотенциального полноэлектронного метода линейных маффин-тин орбиталей (FP-LMTO). Также были предложены и реализованы усовершенствованные и новые подходы, необходимые для вычислений из первых принципов коэффициента электрон-фононного обмена, электросопротивления (электропроводности) и электронной теплопроводности при различных типах нагрева металлов (равновесный и неравновесный нагрев). Упругие и термодинамические свойства, а также фононные спектры при T=0 вычислены для 16 металлов периодической таблицы (Be, Mg, Al, Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Mo, W, Ta, Ir, Rh, Sn, Pb), обладающих различной кристаллической и электронной структурной. В работе в единой манере рассчитаны PT-диаграммы стабильности различных кристаллических структур 16 металлов до давлений порядка 1 ТПа, определены кривые плавления с помощью критерия Линдемана. Дана оценка точности указанного критерия в случае расчётов кривых плавления из первых принципов с использованием фононных спектров, рассчитанных в квазигармоническом приближении. Для ряда металлов были выполнены расчёты коэффициента электрон-фононного обмена для электронных температур от 0.3 до 45 кК и «холодной» кристаллической решётке. Кроме этого, проведены расчёты статической электропроводности и электронной теплопроводности как при равновесном, так и при неравновесном нагреве металлов с использованием транспортного равнения Больцмана.

Скачать автореферат

Возврат к списку