高压下CeO2晶格动力学及热输运性质第一性原理研究

作     者：焦亩鑫 胡柯 孙千惠 胡翠娥 曾召益 

作者机构：重庆师范大学物理与电子工程学院 

出 版 物：《计算物理》 (Chinese Journal of Computational Physics)

年 卷 期：2025年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(12072044) 重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0616)资助 

主　　题：CeO 晶格热导率 机器学习 声子色散 

摘      要：基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，本文研究了CeO2高压下的弹性性质、热力学性质以及晶格热导率。CeO2在0-30 GPa以内保持晶格动力学稳定性。300 K时，CeO2的晶格热导率在0 GPa、10 GPa、20 GPa和30 GPa分别为10.02 W/（m·K）、14.92 W/（m·K）、20.97 W/（m·K）和26.75 W/（m·K），声学声子对CeO2晶格热导率的贡献大于光学声子。在高压下，声子弛豫时间显著增加是CeO2热导率增加的主要原因。作为对比，采用基于机器学习的从头算分子动力学方法（AIMD）计算了CeO2在零压下的声子散射和晶格热导率。在300 K和0 GPa条件下AIMD得到的晶格热导率为11.19 W/（m·K）。