Atomistic simulation of phonon dispersion for body-centred cubic alkali metals

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Abstract

Atomistic simulations of phonon dispersion for body-centred cubic alkali metals were carried out using the modified analytic embedded atom potentials. The expressions for atomic force constants are derived, the cohesive energy and elastic constants are calculated, and the phonon dispersion curves of Li, Na, K, Rb, and Cs are calculated along five principal symmetry directions. The calculated results are in good agreement with the available experiments. For all of the five alkali metals, in the same direction, a similar phonon dispersion curve is obtained in spite of the successive phonon frequency decreases for Li, Na, K, Rb, and Cs, which may be related to the atom mass increases or the cohesive energy decreases. PACS Nos.: 63.20.Dj, 71.20.Dg, 31.15.Ct

Nous avons complété des simulations atomistes de la dispersion de phonons dans des métaux alcalins BCC à l'aide de potentiels analytiquement modifiés de l'atome incorporé. Nous avons calculé les expressions pour les constantes de force atomique, l'énergie de cohésion et les constantes élastiques et déterminé les courbes de dispersion de phonon dans Li, Na, K, Rb et Cs le long de cinq directions principales de symétrie. Les quantités calculées sont en bon accord avec les valeurs expérimentales. Pour tous les cinq métaux alcalins et dans la même direction, nous obtenons des courbes de dispersion de phonon similaires, en dépit de la diminution de la fréquence des phonons dans la séquence Li, Na, K, Rb et Cs, qui peut être reliée à l'augmentation de la masse ou à la diminution de l'énergie de cohésion.[Traduit par la Rédaction]

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