锕系材料的理论模型数据集

本数据集基于第一性原理密度泛函理论与模型计算相结合的的计算方法，研究了锕系材料铀和钍的氧化物、碳化物的结构特性、热力学特性及相变的微观机理。获得了碳化钍和氧化钍晶体的能量最低的结构和晶格常数、晶格振动谱，通过玻尔兹曼统计理论对声子谱的态密度进行处理，得到了相关的宏观热力学性质,包括热容,内能,熵和赫尔姆霍茨自由能。还研究了锕系分子与碳结构的相互作用，获得中的缺陷结构的稳定形式，并分析研究了各类缺陷的转化机制。采用第一性原理计算方法和粒子群结构搜索方法在高压环境下对ThC2开展了深入的研究，发现随着压强升高发生一系列相变，我们通过同步XRD衍射方法，成功观测到了基态相C2/c和高压相C2/m，与理论预测十分吻合。随着压强的升高，在ThC2晶体内的碳原子会发生不同程度的凝聚现象，揭示了ThC2在高压环境下结构演化的基本行为和机理。本数据集为本项目研究锕系元素材料建立了方法基础。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

本数据集采用第一性原理密度泛函理论与模型计算相结合的方法，系统研究了锕系材料（铀和钍的氧化物、碳化物）的结构特性、热力学性质及相变微观机理，获得了晶格常数、声子谱及热容、内能、熵、自由能等宏观热力学参数。此外，还探讨了锕系分子与碳结构的相互作用以及高压下ThC2的相变行为与碳原子凝聚机制，为锕系材料研究提供了理论基础。