理论研究菱形结构ZnXO3(X=Ge,Sn和Pb)的力学性质

人工晶体学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (7): 1438-1443.

理论研究菱形结构ZnXO3(X=Ge,Sn和Pb)的力学性质

申惠娟;陈星源;牛群磊;徐祥福;何颖君;朱伟玲;赖国霞;马黎政

广东石油化工学院理学院,茂名,525000

出版日期:2018-07-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(11547201);广东省自然科学基金(2016A030307026, 2015A030313873);广东省教育厅基金(2016KTSCX087)

Theoretical Study on the Mechanical Properties of Rhombohedral Structure ZnXO3 ( X=Ge, Sn and Pb)

SHEN Hui-juan;CHEN Xing-yuan;NIU Qun-lei;XU Xiang-fu;HE Ying-jun;ZHU Wei-ling;LAI Guo-xia;MA Li-zheng

Online:2018-07-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用第一性原理的方法计算了菱形结构ZnXO3(X=Ge,Sn和Pb)的弹性系数,进一步研究了材料的力学性质,包括计算其力学稳定性,体模量B,剪切模量G,杨氏模量E,泊松比v和硬度等的力学参数.计算结果显示,菱形结构ZnXO3(X=Ge,Sn和Pb)均满足力学稳定条件;ZnGeO3的抗形变能力最强,硬度和刚度最大,但延展性较差;ZnPbO3的抗形变能力最弱,硬度和刚度最小,但具有较好的延展性.另外,计算了材料的力学各向异性系数,结果表明ZnPbO3的力学各向异性效果较为明显.Bader电荷计算结果表明Ge-O,Sn-O和Pb-O主要形成离子键和部分共价键,同时Ge-O键的离子键和共价键的比例介于Sn-O键和Pb-O键之间,与元素的电负性关系吻合.Ge-O,Sn-O和Pb-O键长依次变大,相互作用逐渐减弱,力学性能相应地降低.本文的研究结果可以对菱形结构ZnXO3在相关力学方面的应用提供重要的参考依据.

中图分类号:

TN383+1

申惠娟;陈星源;牛群磊;徐祥福;何颖君;朱伟玲;赖国霞;马黎政. 理论研究菱形结构ZnXO3(X=Ge,Sn和Pb)的力学性质[J]. 人工晶体学报, 2018, 47(7): 1438-1443.

SHEN Hui-juan;CHEN Xing-yuan;NIU Qun-lei;XU Xiang-fu;HE Ying-jun;ZHU Wei-ling;LAI Guo-xia;MA Li-zheng. Theoretical Study on the Mechanical Properties of Rhombohedral Structure ZnXO3 ( X=Ge, Sn and Pb)[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2018, 47(7): 1438-1443.