高压下NaI结构相变和物性的第一性原理研究

徐威; 亓文明; 海迪且木·阿布都吾甫尔; 鹿桂花; 卫来; 李鹏; 高敏

doi:10.11858/gywlxb.20251028

高压下NaI结构相变和物性的第一性原理研究

doi: 10.11858/gywlxb.20251028

1.
新疆大学物理科学与技术学院新疆固体物理与器件重点实验室，乌鲁木齐 830046, 中国
2.
北京高压科学研究中心，上海 201203, 中国
3.
伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构重点实验室，伊宁 835000, 中国

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2025-04-17

First-principles study of the structural phase transition and physical properties in NaI under high pressure

XU Wei^1
,,
QI Wenming^{1,2
,},
LU Guihua^3
,,
WEI Lai^3
,,
LI Peng^1
,,
GAO Min^{1,3
, ,}

摘要

摘要: 研究表明，NaI在高压环境下展现出与NaCl等其他碱金属卤化物截然不同的相变行为。X射线衍射实验结果显示，NaI在压力下从B1相转变为B33相。然而，由于缺乏传压介质以及NaI样品的高吸水性，因此，实验中获得的相变压力可能存在误差。鉴于此，采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，预测了NaI在20 GPa的压力下由B1相到B33相的结构相变。理论计算验证了之前的实验结果，但计算得到的相变压力略低于实验值。此外，详细阐释了NaI各项物理性质随压力的演变，发现高压下NaI的带隙减小，脆性以及在紫外区的光反射性能增强，为探索极端条件下碱金属卤化物的潜在应用奠定了理论基础。
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Abstract: It has been shown that NaI undergoes a pressure-induced phase transition behavior that is different from that of other alkali metal halides such as NaCl (B1-B33). However, the work on theoretical calculation is still unclear. As an important class of ionic crystals, study of pressure-induced phase transition in NaI is crucial for construction of theoretical foundations in the field of physics and the materials. In this paper, the phase transition behavior of NaI is investigated between 0 and 40 GPa using a first-principles calculation method. These results support the previous viewpoints of the B1-B33 phase transition in pressurized NaI, however the transition pressure is slightly different. In addition, we describe the pressure-dependence of physical properties in NaI, providing a theoretical foundation for the potential application of alkali metal halides under extreme conditions.
- High pressure /
- phase transition /
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