采用基于赝势平面波理论的第一性原理计算方法,研究了9种结构的固态二氧化碳的结构和性质.经过结构的几何优化,得到α石英稳定结构晶格常数与他人的计算值基本一致.通过对平衡态能量的分析,我们得出β方石英(cristobalite)结构是能量最低的结构.这与文献的研究结果一致.对弹性性质的计算结果表明,除了超石英(stishovite)和立方黄铁矿(cubic-pyrite)结构之外,其他的结构部是弹性稳定的.利用基于Mulliken轨道重叠布居数的共价固体本征硬度计算方法,预测了各个结构的本征硬度值.结果表明,它们都不是超硬材料.研究了孤对电子对固态二氧化碳硬度的影响.
第一性原理计算 固态二氧化碳 电子结构 硬度