锆石中核原子表面电子态密度的密度泛函计算(英文)

摘要

通过搜索和调查固化材料的最优包容量,并利用密度泛函理论(DFT)对固化材料晶体进行了优化和预测,对锆石中核素原子包容量(x)进行了讨论,对相应的结构性能进行了研究,包括焓的形成、晶格畸变和态密度(DOS)。分别选择了高容量包晶(硅酸锆)和高稳定性能的晶体(Zr2Gd2O7)锆石为基本晶体,研究其固化性能。对高包容量晶的计算结果显示铈(Ce)或铀(U)原子放大能扩展硅酸锆的晶格长度,并导致形态从Fm3m形态转变为I41/AMD,使相对应的态密度远离Fermi能级。Ce和U原子在Zr1-xCe(或U)xSiO4基质中最佳包容量分别为25%和30%。这些数据与实验数据相吻合。