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高应力下蒙脱石电子结构第一性原理研究

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【作者】 苟开元方志杰宁林刘美玲莫曼

【机构】 广西科技大学土木建筑工程学院

【摘要】 利用第一性原理分析粘土矿物蒙脱石在高应力下的微观物理和化学性质.通过密度泛函理论(DFT)的局域密度近似(LDA)理论研究蒙脱石的原子和电子结构,计算结果表明:随着应力的增加,蒙脱石的Si-O键比Al-O键稳定,H-O键没有变化.高应力可以改变蒙脱石的能带结构,当P=33.2 GPa时,蒙脱石的能带结构由间接带隙变为直接带隙;当P=39.2 GPa时,蒙脱石的能带结构又恢复为间接带隙.此外,弹性常数计算结果表明:对于垂直于晶面有关的弹性常数C33、C66受应力影响较大,对于剪切变形弹性常数C44、C66在20 GPa~30 GPa均有微小的下降趋势,且整个过程C44变化幅度不大.计算结果有助于了解高应力下蒙脱石的电子结构,为进一步了解蒙脱石的物理化学性能提供理论依据.

【关键词】 蒙脱石高应力第一性原理
  • 【DOI】10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2020.01.005
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