摘要：研究高压下NH4ClO4的结构和性质对于NH4ClO4在固体推进剂和炸药的安全应用具有重要意义。采用基于色散校正密度泛函理论的第一性原理方法,研究了0—15 GPa静水压力下NH4ClO4的晶体结构、分子结构、电子性质和弹性性质,计算结果与实验值具有较好的一致性。在压强为1,4和9 GPa时, NH4 ClO4的晶体参数、键长和分子构型等均出现不连续变化,说明了在压强作用下结构发生变化。随着压强增加,氢键增多且作用增强,由分子内氢键向分子内和分子间的氢键转变；导带态密度峰值增加,电子局域性增强,晶体内N-H和Cl-O共价键作用增强,带隙增大,不同相变区域内带隙呈线性关系。0—15 GPa条件下NH4ClO4的弹性常数满足力学稳定性标准,采用Voigt-Reuss-Hill方法计算了体积模量B,剪切模量G和杨氏模量E,根据Cauchy压力和B/G值,说明NH4ClO4属于韧性材料,随着压强增加韧性增强。

关键词：第一性原理 高压 电子性质 弹性性质 

单位：西安高技术研究所; 西安710025