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Ⅲ-N化合物电子结构和晶体动力学性质的第一性原理研究的中期报告
介绍：
本研究旨在通过第一性原理计算，研究Ⅲ-N化合物（如GaN、InN和AlN等）的电子结构和晶体动力学性质。此中期报告主要介绍了已达到的进展和初步结果。
电子结构计算：
我们采用了基于密度泛函理论的VASP软件包进行第一性原理电子结构计算。对于各种族元素的赝势与平面波基组，我们采用了三角网格布里渊区。我们通过GGA-PBE近似，使用超软赝势方法，对每种元素进行计算。在考虑自旋极化的情况下，我们对各种族元素在PBE近似下导出基态晶体结构下的格子常数，并得到了各种元素自旋极化下的磁矩大小。
我们采用投影重叠算符(OPA)法和密度态密度(DOS)法，计算了各种族元素的电子密度分布。我们的结果表明，Ⅲ族元素(N、Al、Ga和In)占据了p子壳层态，而N元素的d态等价于s态。在这些化合物中，N元素是电子密度最低的元素，因此是最容易离去的。
晶体动力学性质计算：
我们通过采用K-point网格法来计算GaN和InN的弹性常数。每个结构都至少使用了3种不同的K点，以获得精确的结果。我们的计算结果表明，GaN和InN的C11和C12弹性常数比C44弹性常数高，这意味着这两种材料具有相对较硬和脆的性质。此外，我们还计算了GaN和InN的体积模量、剪切模量和泊松比等物理量。
初步结论：
我们的第一性原理计算已经揭示了Ⅲ-N化合物的一些基本性质。我们计算得到了这些化合物的电子结构和晶体动力学性质，如弹性常数、体积模量和剪切模量。未来的工作将进一步探究其他Ⅲ-N化合物的性质，并通过实验验证这些计算结果。