1. 本选题研究的目的及意义
Fe-N体系作为一类重要的金属间化合物，在材料科学和凝聚态物理领域引起了广泛关注。
氮元素作为一种常见的合金化元素，可以显著改变铁的晶体结构、电子结构和物理化学性质，使其在高性能钢、催化剂、磁性材料等领域具有潜在应用价值。
高压作为一种极端的热力学条件，可以有效地调控物质的原子间距、电子轨道杂化和自旋态，从而导致新颖的结构相变、奇特的物理现象以及优异的性能表现。
2. 本选题国内外研究状况综述
Fe-N体系的高压研究近年来受到越来越多的关注，国内外学者在该领域取得了一系列重要进展。
以下将从国内外研究现状两个方面进行综述：
#国内研究现状
国内学者在Fe-N体系的高压研究方面取得了一定的进展，主要集中在Fe-N化合物的合成、结构表征和部分物性研究方面。
例如，中国科学院物理研究所的研究团队利用高温高压技术成功合成了新型Fe-N化合物，并对其晶体结构和磁性进行了研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将采用高压实验技术和理论计算方法，对Fe-N体系的高压物性进行系统研究。
主要内容包括以下几个方面：
1.Fe-N体系高压结构相变研究：利用金刚石对顶砧技术结合同步辐射X射线衍射技术，研究Fe-N体系在高压下的结构演化规律，确定其高压相变序列和相变压力，构建高压相图。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论计算和高压实验相结合的方法，具体研究方法与步骤如下：
1.理论计算：利用第一性原理计算软件包(例如VASP)，采用密度泛函理论(DFT)方法，对Fe-N体系进行电子结构计算。
优化Fe-N体系在不同压力下的晶体结构，获得晶格常数、原子位置等结构信息。
计算Fe-N体系的电子态密度、能带结构、态密度投影等，分析其电子结构特征和成键性质。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.系统研究Fe-N体系的高压物性：本研究将结合高压实验技术和理论计算方法，系统地研究Fe-N体系在高压下的结构、弹性、磁性和电子结构等物性，构建Fe-N体系高压相图，揭示其高压行为的微观机制，为相关材料的设计和应用提供理论指导。
2.探索Fe-N体系高压下的奇异物性：高压作为一种极端的热力学条件，可以有效地调控物质的原子间距、电子轨道杂化和自旋态，从而导致新颖的结构相变、奇特的物理现象以及优异的性能表现。
本研究将致力于探索Fe-N体系高压下的奇异物性，例如高压超导电性、高压磁性相变、高压催化活性等，为新型功能材料的设计提供新的思路和方向。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘金龙,王永忠,杜娟,等.高压下氮化物的结构稳定性与力学性质[J].高压物理学报,2018,32(05):13-24.
2. 刘波. Fe-N体系相结构的计算模拟研究[D].内蒙古科技大学,2019.
3. 肖勇. 第一性原理计算Fe-N间隙原子电子结构及扩散性能[D].重庆大学,2019.
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