| 论文提要 | 第5-6页 |
| 中文摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第17-27页 |
| 1.1 高压研究的意义 | 第17-19页 |
| 1.2 晶体结构预测 | 第19-21页 |
| 1.3 高硬度材料的设计 | 第21-23页 |
| 1.4 超导材料的设计 | 第23-24页 |
| 1.5 本论文选题目的和意义 | 第24-27页 |
| 第二章 密度泛函理论基础 | 第27-35页 |
| 2.1 绝热近似 | 第27-28页 |
| 2.2 Hartree-Fock近似 | 第28-30页 |
| 2.2.1 Hartree方程 | 第29页 |
| 2.2.2 Hartree-Fock方程 | 第29-30页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第30-35页 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第30-31页 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 | 第31-32页 |
| 2.3.3 交换关联函数 | 第32-33页 |
| 2.3.3.1 LDA | 第32页 |
| 2.3.3.2 GGA | 第32-33页 |
| 2.3.4 自洽计算 | 第33-35页 |
| 第三章 第一性原理计算方法 | 第35-53页 |
| 3.1 线性变分法 | 第35页 |
| 3.2 赝势方法 | 第35-36页 |
| 3.3 晶格动力学 | 第36-45页 |
| 3.3.1 动力学方程 | 第37-38页 |
| 3.3.2 线性响应方法 | 第38-44页 |
| 3.3.3 超晶胞方法 | 第44-45页 |
| 3.4 超导电性 | 第45-47页 |
| 3.4.1 BCS理论 | 第45页 |
| 3.4.2 麦克米兰方程 | 第45-46页 |
| 3.4.3 Allen-Dynes修正 | 第46-47页 |
| 3.5 基于遗传算法的晶体结构预测 | 第47-53页 |
| 3.5.1 遗传算法概述 | 第47-48页 |
| 3.5.2 USPEX软件 | 第48-53页 |
| 3.5.2.1 继承操作 | 第49-50页 |
| 3.5.2.2 变异操作 | 第50-51页 |
| 3.5.2.3 交换操作 | 第51-52页 |
| 3.5.2.4 结构筛选 | 第52-53页 |
| 第四章 典型高硬度功能材料的高压结构设计 | 第53-79页 |
| 4.1 MN_2(M=Os、Ir、Ru和Rh) | 第53-62页 |
| 4.1.1 背景介绍 | 第53-54页 |
| 4.1.2 计算细节 | 第54-55页 |
| 4.1.3 结果与讨论 | 第55-62页 |
| 4.1.3.1 结构预测和结构特征 | 第55-56页 |
| 4.1.3.2 结构相变 | 第56-57页 |
| 4.1.3.3 形成能计算 | 第57-59页 |
| 4.1.3.4 弹性性质 | 第59-61页 |
| 4.1.3.5 电子性质 | 第61-62页 |
| 4.1.3.6 超导电性 | 第62页 |
| 4.1.4 结论 | 第62页 |
| 4.2 OsN | 第62-70页 |
| 4.2.1 背景介绍 | 第63页 |
| 4.2.2 计算细节 | 第63-64页 |
| 4.2.3 结果与讨论 | 第64-69页 |
| 4.2.3.1 结构预测与结构特征 | 第64-65页 |
| 4.2.3.2 高压相变 | 第65-67页 |
| 4.2.3.3 形成能计算 | 第67页 |
| 4.2.3.4 弹性性质 | 第67-68页 |
| 4.2.3.5 电子性质 | 第68-69页 |
| 4.2.4 结论 | 第69-70页 |
| 4.3 OsC | 第70-79页 |
| 4.3.1 背景介绍 | 第70-71页 |
| 4.3.2 计算细节 | 第71页 |
| 4.3.3 结果与讨论 | 第71-77页 |
| 4.3.3.1 结构预测 | 第71-73页 |
| 4.3.3.2 结构特征 | 第73页 |
| 4.3.3.3 结构稳定性 | 第73-75页 |
| 4.3.3.4 弹性性质 | 第75页 |
| 4.3.3.5 电子性质 | 第75-76页 |
| 4.3.3.6 超导电性 | 第76-77页 |
| 4.3.4 结论 | 第77-79页 |
| 第五章 典型超导功能材料的高压结构设计 | 第79-103页 |
| 5.1 SiH_4(H_2)_2 | 第79-95页 |
| 5.1.1 背景介绍 | 第79-81页 |
| 5.1.2 计算细节 | 第81页 |
| 5.1.3 结果与讨论 | 第81-95页 |
| 5.1.3.1 实验合成结构的预测 | 第81-84页 |
| 5.1.3.2 H_2的取向无序性 | 第84-86页 |
| 5.1.3.3 拉曼光谱 | 第86-88页 |
| 5.1.3.4 H_2键的软化行为 | 第88-89页 |
| 5.1.3.5 高压结构相变 | 第89-92页 |
| 5.1.3.6 SiH_4(H_2)_2的高压分解行为 | 第92-93页 |
| 5.1.3.7 SiH_4(H_2)_2的超导电性 | 第93-95页 |
| 5.1.4 结论 | 第95页 |
| 5.2 YH_3 | 第95-103页 |
| 5.2.1 背景介绍 | 第95-96页 |
| 5.2.2 计算细节 | 第96-97页 |
| 5.2.3 结果与讨论 | 第97-102页 |
| 5.2.3.1 高压结构预测 | 第97-98页 |
| 5.2.3.2 高压结构相变 | 第98-100页 |
| 5.2.3.3 电子性质和超导电性 | 第100-102页 |
| 5.2.4 结论 | 第102-103页 |
| 第六章 总结与展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-119页 |
| 作者简介及科研成果 | 第119-120页 |
| 攻读研究生期间公开发表的学术论文 | 第120-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |