بررسی خواص ترمودینامیکی و ارتعاشی ThC تحت فشار و دمای بالا

Abstract

در این تحقیق، خواص ساختاری، ترمودینامیکی و پاشندگی فونونی کاربید توریم توسط نظریۀ تابعی چگالی و نظریۀ اختلالی تابعی چگالی با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن در چارچوب روش امواج تخت مورد بررسی قرار گرفته است. از شبه پتانسیل‌های فوق نرم با تابعیت تقریب شیب تعمیم یافته برای پتانسیل تبادلی و همبستگی استفاده شده است. خواص ترمودینامیکیِ کاربید توریم تحت مدل شبه هماهنگ دبای – گرونیسن همان‌طور که در کد GIBBS2 پیاده‌سازی شده برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. خواص ساختاری شامل ثابت شبکه (a0)، مدول حجمی (B0) و مشتق مرتبه اول مدول حجمی (B0') با برازش معادله حالت درجه سوم بریچ – مورناگون محاسبه و با سایر کارهای نظری و تجربی مقایسه شدند که سازگاری خوبی با یکدیگر داشتند. ساختار نوار فونونی توسط نظریۀ اختلالی تابعی چگالی برای ثابت شبکۀ محاسبه شده و تجربی مورد بررسی قرار گرفت و گپ فونونی بدست آمده در حدود cm-1185 بود. مشاهده شد که دمای دبای با افزایش دما در یک فشار ثابت کاهش می‌یافت در حالی که با افزایش فشار برای تمام دماها افزایش می‌یافت. انرژی آزاد هلمهولتز ارتعاشی، انرژی آزاد گیبس، مدول حجمی آدیاباتیک، مدول حجمی همدما با افزایش دما در یک فشار ثابت کاهش پیدا می‌کردند.

Keywords

• کاربید توریم
• مدل شبه هماهنگ دبای-گرونیسن
• خواص ترمودینامیکی
• پاشندگی فونونی