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超铀元素钙钛矿结构力学特性的理论计算方法研究

目录

文档简述................................................5

1.1研究背景与意义.........................................6

1.1.1超铀元素材料研究现状.................................7

1.1.2钙钛矿材料力学行为的重要性..........................10

1.1.3本研究的科学价值与应用前景..........................12

1.2国内外研究进展........................................14

1.2.1超铀元素基钙钛矿材料的结构特征......................16

1.2.2钙钛矿材料力学性能的计算研究现状....................19

1.2.3现有研究的不足与挑战................................20

1.3研究目标与内容........................................21

1.3.1主要研究目的........................................23

1.3.2关键研究内容概述....................................24

1.4技术路线与方法论......................................25

1.4.1整体研究框架........................................27

1.4.2采用的主要理论计算手段..............................28

超铀元素钙钛矿材料结构基础.............................30

2.1钙钛矿超晶格结构描述..................................32

2.1.1ABX?通式与结构变体..................................34

2.1.2超铀元素在钙钛矿中的占位情况........................36

2.2超铀元素钙钛矿的合成与制备方法简述....................38

2.2.1常见合成路径介绍....................................40

2.2.2影响材料结构的因素..................................41

2.3超铀元素钙钛矿材料的晶体结构与对称性..................45

2.3.1典型结构类型与空间群................................46

2.3.2点群与旋对宏观力学特性的影响.......................50

理论计算方法在材料力学特性研究中的应用.................52

3.1第一性原理计算原理与实现..............................54

3.1.1密度泛函理论基本思路................................59

3.1.2基于DFT的力学量计算推导.............................62

3.1.3计算软件与参数选择..................................65

3.2超原子模型方法........................................67

3.2.1超原子的构建思想....................................69

3.2.2在钙钛矿力学研究中的应用............................70

3.2.3计算精度与适用范围分析..............................72

3.3分子力学模拟及其改进..................................74

3.3.1常用力场参数化策略..................................75

3.3.2考虑相对论效应的MM方法..............................77

3.3.3模拟技术............................................80

3.4其他相关计算模拟技术..................................84

3.4.1

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