金红石压力诱发相变的第一性原理

为揭示金红石晶胞在压力下的不稳定性和其是如何发生相变的,文中运用第一性原理的方法对金红石晶胞结构进行了研究。在对其晶胞在25 GPa压力之下的结构进行优化的基础上计算了该压力下的晶胞声子谱,发现了该压力下其结构的不稳定性。根据其声子谱中的虚频点提供的振动模式找到了晶胞中某些原子的振动方向,进一步按上述方向移动原子同时观察其能量变化,从而找到了金红石压致相变过程中的一个新的结构,并从晶胞总能、电子结构、费米能级角度对该变化的可能性进行了说明,对实验中验证金红石相变过程具有一定的指导意义。