Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle

Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle

The elastic, thermodynamic, and electronic properties of fluorite RuO₂ under high pressure are investigated by plane-wave pseudopotential density functional theory. The optimized lattice parameters, elastic constants, bulk modulus, and shear modulus are consistent with other theoretical values. The...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2012
Main Authors: Yang, Z.J., Guo, A.M., Guo, Y.D., Li, J., Wang, Z., Liu, Q., Linghu, R.F., Yang, X.D.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2012
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120153
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle / Z.J. Yang, A.M. Guo, Y.D. Guo, J. Li, Z. Wang, Q. Liu, R.F. Linghu, X.D. Yang // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 1. — С. 13603: 1-9. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120153
record_format dspace
spelling Yang, Z.J.
Guo, A.M.
Guo, Y.D.
Li, J.
Wang, Z.
Liu, Q.
Linghu, R.F.
Yang, X.D.
2017-06-11T07:38:02Z
2017-06-11T07:38:02Z
2012
Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle / Z.J. Yang, A.M. Guo, Y.D. Guo, J. Li, Z. Wang, Q. Liu, R.F. Linghu, X.D. Yang // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 1. — С. 13603: 1-9. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 63.20.dk, 71.20.-b, 62.20.D-, 65.40.-b
DOI:10.5488/CMP.15.13603
arXiv:1204.5824
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120153
The elastic, thermodynamic, and electronic properties of fluorite RuO₂ under high pressure are investigated by plane-wave pseudopotential density functional theory. The optimized lattice parameters, elastic constants, bulk modulus, and shear modulus are consistent with other theoretical values. The phase transition from modified fluorite-type to fluorite is 88 GPa (by localized density approximation, LDA) or 115.5 GPa (by generalized gradient approximation, GGA). The Young's modulus and Lamé's coefficients are also studied under high pressure. The structure turned out to be stable for the pressure up to 120 GPa by calculating elastic constants. In addition, the thermodynamic properties, including the Debye temperature, heat capacity, thermal expansion coefficient, Grüneisen parameter, and Poisson's ratio, are investigated. A small band gap is found in the electronic structure of fluorite RuO₂ and the bandwidth increases with the pressure. Also, the present mechanical and electronic properties demonstrate that the bonding nature is a combination of covalent, ionic, and metallic contributions.
Пружнi, термодинамiчнi та електричнi властивостi флюориту RuO₂ при високому тиску дослiджуються за допомогою теорiї функцiоналу густини з плоскохвильовим псевдопотенцiалом. Оптимiзованi параметри гратки, пружнi сталi, об’ємний модуль i модуль зсуву узгоджуються з iншими теоретичними значеннями. Фазовий перехiд з модифiкованого флюориту до флюориту є при 88 GPa (наближення локальної густини, LDA), чи при 115.5 GPa (узагальнене градiєнтне наближення, GGA). Також дослiджено модуль Юнга i коефiцiєнти Ламе при високих тисках. Структура є стабiльною для тискiв до 120 GPa, якщо обчислювати пружнi сталi. Крiм того, дослiджено термодинамiчнi властивостi, включаючи температуру Дебая, теплоємнiсть, коефiцiєнт теплового розширення, параметр Грюнайзена i коефiцiєнт Пуассона. В електроннiй структурi флюориту RuO₂ знайдено малу зонну щiлину i ширина зони зростає iз тиском. Також, представленi механiчнi та електроннi властивостi демонструють, що природа зв’язування є комбiнацiєю ковалентного, iонного i металiчного вкладiв.
We are thankful for financial support from the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos: 10974139, 10964002, 11104247) and the Provincial Natural Science Foundation of Guizhou (Grant Nos: [2009]2066 and TZJF–2008–42), Hainan (Grant No: 110001), Chong Qing (Grant No: CSTCcstc2011jja90002) and Zhejiang (Grant No: Y201121807).
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
Пружнi та електроннi властивостi флюориту RuO₂ з перших принципiв
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
spellingShingle Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
Yang, Z.J.
Guo, A.M.
Guo, Y.D.
Li, J.
Wang, Z.
Liu, Q.
Linghu, R.F.
Yang, X.D.
title_short Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
title_full Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
title_fullStr Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
title_full_unstemmed Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle
title_sort elastic and electronic properties of fluorite ruo₂ from first principle
author Yang, Z.J.
Guo, A.M.
Guo, Y.D.
Li, J.
Wang, Z.
Liu, Q.
Linghu, R.F.
Yang, X.D.
author_facet Yang, Z.J.
Guo, A.M.
Guo, Y.D.
Li, J.
Wang, Z.
Liu, Q.
Linghu, R.F.
Yang, X.D.
publishDate 2012
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Пружнi та електроннi властивостi флюориту RuO₂ з перших принципiв
description The elastic, thermodynamic, and electronic properties of fluorite RuO₂ under high pressure are investigated by plane-wave pseudopotential density functional theory. The optimized lattice parameters, elastic constants, bulk modulus, and shear modulus are consistent with other theoretical values. The phase transition from modified fluorite-type to fluorite is 88 GPa (by localized density approximation, LDA) or 115.5 GPa (by generalized gradient approximation, GGA). The Young's modulus and Lamé's coefficients are also studied under high pressure. The structure turned out to be stable for the pressure up to 120 GPa by calculating elastic constants. In addition, the thermodynamic properties, including the Debye temperature, heat capacity, thermal expansion coefficient, Grüneisen parameter, and Poisson's ratio, are investigated. A small band gap is found in the electronic structure of fluorite RuO₂ and the bandwidth increases with the pressure. Also, the present mechanical and electronic properties demonstrate that the bonding nature is a combination of covalent, ionic, and metallic contributions. Пружнi, термодинамiчнi та електричнi властивостi флюориту RuO₂ при високому тиску дослiджуються за допомогою теорiї функцiоналу густини з плоскохвильовим псевдопотенцiалом. Оптимiзованi параметри гратки, пружнi сталi, об’ємний модуль i модуль зсуву узгоджуються з iншими теоретичними значеннями. Фазовий перехiд з модифiкованого флюориту до флюориту є при 88 GPa (наближення локальної густини, LDA), чи при 115.5 GPa (узагальнене градiєнтне наближення, GGA). Також дослiджено модуль Юнга i коефiцiєнти Ламе при високих тисках. Структура є стабiльною для тискiв до 120 GPa, якщо обчислювати пружнi сталi. Крiм того, дослiджено термодинамiчнi властивостi, включаючи температуру Дебая, теплоємнiсть, коефiцiєнт теплового розширення, параметр Грюнайзена i коефiцiєнт Пуассона. В електроннiй структурi флюориту RuO₂ знайдено малу зонну щiлину i ширина зони зростає iз тиском. Також, представленi механiчнi та електроннi властивостi демонструють, що природа зв’язування є комбiнацiєю ковалентного, iонного i металiчного вкладiв.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120153
citation_txt Elastic and electronic properties of fluorite RuO₂ from first principle / Z.J. Yang, A.M. Guo, Y.D. Guo, J. Li, Z. Wang, Q. Liu, R.F. Linghu, X.D. Yang // Condensed Matter Physics. — 2012. — Т. 15, № 1. — С. 13603: 1-9. — Бібліогр.: 34 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT yangzj elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT guoam elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT guoyd elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT lij elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT wangz elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT liuq elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT linghurf elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT yangxd elasticandelectronicpropertiesoffluoriteruo2fromfirstprinciple
AT yangzj pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT guoam pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT guoyd pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT lij pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT wangz pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT liuq pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT linghurf pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
AT yangxd pružnitaelektronnivlastivostiflûorituruo2zperšihprincipiv
first_indexed 2025-12-07T15:49:14Z
last_indexed 2025-12-07T15:49:14Z
_version_ 1850865148122628096

Similar Items