绝缘体

npj状态方程哪个好,密度泛函去寻找

发布时间:2022/10/20 21:05:22   

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结晶固体的热力学状态方程(EOS)被广泛用于描述基于诸如温度、压力、体积和熵等变化的材料特性,因而成为众多学科领域的研究基础,包括地球物理学、能量储存和新材料开发。

虽然对固体的能量体积EOS进行过一个多世纪的理论发展和实验验证,但对于哪个方程最优、哪个度量方式最适合作出判断,学术界仍没有共识。现在,来自加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队,想设法找到能适合各种条件的最佳热力学状态方程。作者采用DFT计算模拟多个指标,评估了8种不同EOS的拟合质量,这8种EOS来自87种元素和文献报道的多种化合物,并将它们与最常用的状态方程拟合。结果发现并不存在所谓“最佳”的EOS,但发现其中的Birch、Tait和Vinet3个方程显示出与计算点偏差最小,同时与实验数据也拟合得很好。此外,我们发现对于聚合数据集来说,无论是金属、绝缘体还是半导体,RMSrD与化合物的性质并没有强相关性,也不与各EOS的体模量相关,说明单一方程即可应用于广泛的材料领域。

该文近期发表于npjComputationalMaterials4:40(),英文标题与摘要如下,点击左下角“阅读原文”可以自由获取论文PDF。

Evaluationofthermodynamicequationsofstateacrosschemistryandstructureinthematerialsproject

KatherineLatimer,ShyamDwaraknath,KiranMathew,DonaldWinstonKristinA.Persson

Thermodynamicequationsofstate(EOS)forcrystallinesolidsdescribematerialbehaviorsunderchangesinpressure,volume,entropyandtemperature,makingthemfundamentaltoscientificresearchinawiderangeoffieldsincludinggeophysics,energystorageanddevelopmentofnovelmaterials.Despiteoveracenturyoftheoreticaldevelopmentandexperimentaltestingofenergy–volume(E–V)EOSforsolids,thereisstillalackofconsensuswithregardtowhichequationisindeedoptimal,aswellastowhatmetricismostappropriateformakingthisjudgment.Inthisstudy,severalmetricswereusedtoevaluatequalityoffitfor8differentEOSacross87elementsandover

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