利用计算机进行计算可以不受外界条件的限制，模拟实验技术难以达到的极端条件，具有极大的灵活性。对半导体材料的结构、力学和电子特征的研究，是近年来凝聚态物理和材料物理领域的研究热点。在本课题中，我们利用第一性原理方法研究VII族元素和V族元素所组成的半导体(称为AVBVII半导体)在高压下的结构、力学和电子性质。主要研究内容如下： ① 计算典型结构在零压下的总能，确定零压下AVBVII重金属卤化物的稳定结构； ② 研究零压下AVBVII金属卤化物稳定结构的弹性常数，确定其块体模量、剪切模量以及杨氏模量等弹性特性相关物理量，判断其结构的力学稳定性并分析其各向异性特征； ③ 确定高压引起的结构相变序，并揭示其相变机制； ④ 探讨AVBVII金属卤化物的电子性质；计算能带和态密度，分析力学性质的微观机制。 本课题的研究主要采用基于平面波展开的密度泛函理论来计算体系的总能，利用线性响应框架下的有限应变理论来计算弹性常数，同时讨论该体系在高压下的结构相变。在结构优化中，我们同时对单胞和内部自由参数进行优化。所有的计算均进行收敛测试。对于交换关联函数，我们采用GGA下的PBE形式。对于AVBVII体系不同的结构，我们分别给出其晶格参数，并计算出相关弹性模量，分析其结构的稳定性。最后通过分析加压下单分子焓与体积随压力的变化关系，研究其结构相变。 对AVBVII半导体的高压物性进行细致的理论计算，这有助于更全面地理解其结构性质和对一些实验现象进行理论解释，并探讨其高压下的特殊应用。我们的研究，将丰富材料在高压下的信息，为进一步的实验和理论研究提供参考。这些性质对高压下合成、加工该材料以及在特殊环境中的应用有着一定的指导意义。

牡丹江师范学院

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