CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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TATB晶体的状态方程与振动性质的密度泛函理论研究
作者:
作者单位:

(1. 中国工程物理研究院化工材料研究所,四川 绵阳 621999; 2. 中国工程物理研究院研究生部,四川 绵阳 621999)

作者简介:

蒋文灿(1990-),男,硕士研究生,主要从事含能材料声子谱研究。e-mail: jiangwc309@163.com 通信联系人: 张伟斌(1972-),男,研究员,主要从事含能材料性能评价研究。e-mail: weibingzhang1@163.com

通讯作者:

张伟斌(1972-),男,研究员,主要从事含能材料性能评价研究。e-mail: weibingzhang1@163.com

基金项目:

中国工程物理研究院科学技术发展基金资助课题(2013A0302013)


Density Functional Theory Study on Equation of State and Vibration Properties of TATB Crystal
Author:
Affiliation:

(1. Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621999, China; 2. Graduate School, CAEP, Mianyang 621999, China)

Fund Project:

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    摘要:

    利用密度泛函理论(DFT)并结合范德华力校正(vdW-DF2)研究了TATB晶体的状态方程与振动性质。对TATB晶体部分振动模式进行了重新分配。研究了0~8.5 GPa加压过程TATB晶体振动耦合以及分子间相互作用过程。结果表明,TATB晶体内NH2和NO2振动耦合强烈。波数为1100~1500 cm-1时,由于NH2与NO2以及苯环振动耦合,振动尤其复杂。随着压力增加,TATB相邻层分子相互弯曲靠近,引起NH2平面外弯曲振动或摆动与NO2剪切振动耦合,表明分子间氢键作用增强。

    Abstract:

    The equation of state and vibration properties of TATB crystal were investigated by using the density functional theory (DFT) and combining with van der Walls force correction(vdW-DF2). The partial vibration modes of TATB crystal were reassigned. Vibration mode coupling and the intermolecular interaction process were studied under pressure process up 8.5 GPa. Results show that the NO2 and NH2 vibrations were strongly coupled in TATB crystal. The vibration in the wave number range of 1100 cm-1 to 1500 cm-1 is particularly complex because of the coupling of NH2 with NO2 and benzene ring vibrations. With increasing pressure, TATB molecules from neighboring layers bend and close to each other, causing a coupling of NH2 plane twist vibration or wag with NO2 shear vibration, indicating a strengthening of intermolecular hydrogen bonding.

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蒋文灿,陈华,张伟斌. TATB晶体的状态方程与振动性质的密度泛函理论研究[J].含能材料, 2016, 24(7):625-631. DOI:10.11943/j. issn.1006-9941.2016.07.001.
JIANG Wen-can, CHEN Hua, ZHANG Wei-bin. Density Functional Theory Study on Equation of State and Vibration Properties of TATB Crystal[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2016, 24(7):625-631. DOI:10.11943/j. issn.1006-9941.2016.07.001.

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  • 收稿日期: 2015-10-28
  • 最后修改日期: 2015-12-30
  • 录用日期: 2016-01-13
  • 在线发布日期: 2016-06-28
  • 出版日期: 2016-07-19