高压下硅化物材料的结构预测和物性研究

本书围绕高压条件下过渡金属硅化物及轻元素亚稳化合物的结构、稳定性与物性展开系统研究。本书运用基于粒子群优化算法的晶体结构预测技术与第一性原理计算方法，深入探索了这些材料在高压条件下的结构特点、电子性质、力学性质以及超导电性等关键物理特性。研究旨在揭示高压对材料微观结构和宏观性能的调控机制，不仅拓展了人们对硅化物材料在极端条件下物性的认知边界，而且为设计开发新型超硬材料、高温超导材料，以及理解地球深部物质组成提供了重要的科学依据和理论指导。

第1章 绪论
1.1 高压物理背景
1.1.1 高压科学
1.1.2 高压计算物理
1.2 物质的结构与性能
1.3 硅化物的研究现状与应用
第2章 理论方法
2.1 密度泛函理论
2.1.1 Thomas-Fermi模型
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理
2.1.3 Kohn-Sham方程
2.1.4 交换关联函数
2.2 第一性原理计算
2.2.1 赝势方法
2.2.2 晶格动力学
2.3 晶体结构预测
2.3.1 粒子群优化算法
2.3.2 CALYPSO软件包
2.4 量化软件包简介
第3章 Rh—Si体系的结构和物性
3.1 研究背景
3.2 计算方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 Rh—Si体系的结构特点
3.3.2 Rh—Si体系的稳定性和弹性性质
3.3.3 Rh—Si体系的电子性质
3.3.4 Rh—Si体系的硬度
本章小结
第4章 高压下RhSi的结构和物性
4.1 研究背景
4.2 计算方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 高压下RhSi的结构特点
4.3.2 高压下RhSi的稳定性
4.3.3 高压下RhSi的弹性性质
4.3.4 高压下RhSi的电子性质
4.3.5 高压下RhSi的硬度
本章小结
第5章 地核压力下镍硅化合物的结构和物性
5.1 研究背景
5.2 计算方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 地核压力下镍硅化合物的结构特点
5.3.2 地核压力下镍硅化合物的稳定性
5.3.3 地核压力下镍硅化合物的电子性质
5.3.4 地核压力下镍硅化合物的声速度各向异性
本章小结
第6章 高压下Si3B的结构和物性
6.1 研究背景
6.2 计算方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 高压下Si3B的结构特点
6.3.2 高压下Si3B的动力学和力学稳定性
6.3.3 高压下Si3B的电子性质
6.3.4 高压下Si3B的硬度
6.3.5 高压下Si3B的超导电性
本章小结
第7章 高压下Si3N4的结构和物性
7.1 研究背景
7.2 计算方法
7.3 结果与讨论
7.3.1 高压下Si3N4的结构特点
7.3.2 高压下Si3N4的动力学和力学稳定性
7.3.3 高压下Si3N4的电子性质
7.3.4 高压下Si3N4的拉伸强度
本章小结
第8章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
参考文献