哈尔滨工业大学硕士学位论文
摘要
从材料的角度出发，对于材料的电输运性质一直是人们关注的话题，尤其
是材料的金属-绝缘体转变更加引人注目，所以人们一直通过调控研究时环境温
度或者是高压等方法手段来使得材料完成金属-绝缘体转变的行为，同时由于并
未有人通过加压的方法来研究压力对该体系电学性质的影响，所以本文主要通
过第一性原理计算的方法，采取加压调控其中的轨道分子的手段来使得该体系
达到金属-绝缘体转变的目的，可以为以后的相关实验提供新的思路。
在化合物LiVX2中X位离子依次被O2-、S2-与Se2-所取代，之所以被这三
种离子取代是因为不同的阴离子所取代X位时对应的电学性质不同：当X位被
O2-离子所取代时对应体系的电学性质为绝缘性，如果将实验温度逐步调制接近
500K时虽然该体系磁学性质有所转变，但对应的电学性质仍然表现为绝缘性
质；当X位被S2-离子所取代时，该体系会在温度约为314K处发生金属-绝缘
体转变的现象，与此同时相应的磁学性质也会发生变化；当X为离子换为Se2-
时在测试温度范围内均表现为金属态。在上述中存在电学性质上的差异主要的
原因是因为体系内部面内的V原子在低温时发生三聚化所引起的。所以首先进
行了对LiVO2加压计算，通过进行计算不同压力下LiVO2的加压计算，发现
LiVO2的带隙随压力的增加而减小，说明压力可以调控其中的轨道分子使其达
到绝缘体向金属的转变；由于LiVS2体系存在金属-绝缘体转变，所以后来按照
计算LiVO2的方法进行了LiVS2的常压计算与加压计算，通过软件测量出不同
压力下分子内原子间距与分子间原子间距的变化，同时计算出体系的能带结构
以及电子的能态密度随压力的变化，进而得出了带隙接近0eV时对应的压力范
围；之后按照上述计算LiVS2的方法进行计算不同压力下LiVO2的加压计算，
发现LiVO2的带隙随压力的增加而减小，说明压力可以调控其中的轨道分子使
其达到绝缘体向金属的转变；最后根据LiVSe2为金属相的原因将LiVS2进行了
S位掺杂Se(LiVSSe)的计算，所选的x数值分别取0.28，0.33，0.39，0.44，
2-xx
同时进行常压下的计算，发现当Se的掺杂量为0.44时带隙最小，之后将
LiVS1.56Se0.44进行加压计算找到对应的绝缘体向金属转变的压力转变范围。
关键词：高压；第一性原理计算；轨道分子
I
哈尔滨工业大学硕士学位论文
Abstract
Fromtheperspectiveofmaterials,theelectricaltransportpropertiesofmaterials
havealwaysbeenatopicofconcern,especiallythemetal-insulatortransformationof
materialsismoreeye-catching,sopeoplehavebeenregulatingtheambient
temperatureorhighpressureandothermethodstomakethematerialcompletethe
metal-insulatortransformationbehavior,andbecausenoonehasstudiedtheinfluence
ofpressureontheelectricalpropertiesofthesystembypressurization,sothisthesis
mainlythroughthe