Ni-Al、Ca-X(X=Si，Ge，Sn，Pb，Zn)金屬間化合物的第一性原理研究.pdf

1、利用基于密度泛函理論的第一性原理系統(tǒng)研究了Al-Ni系、Ca-X(X=Si，Ge，Sn，Pb，Zn)系金屬間化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、彈性性質(zhì)、生成熱以及電子能帶結(jié)構(gòu)。 通過(guò)對(duì)六種Al-Ni系金屬間化合物的計(jì)算，得到計(jì)算所得生成熱的值均為極大的負(fù)值，這說(shuō)明鎳原子與鋁原子之間有很強(qiáng)的化學(xué)作用。根據(jù)計(jì)算的單晶體的彈性常數(shù)得知，六種鎳鋁金屬間化合物均滿足力學(xué)穩(wěn)定性條件。利用Voigt，Reuss，Hill(VRH)近似還計(jì)算了多晶體的體彈性模

2、量、剪切模量和泊松比等，剪切模量與體彈性模量的比值表明，AlNi，Al3Ni，AlNi3和Al3Ni5是韌性材料，而Al4Ni3和Al3Ni2是脆性材料。而且隨著Ni含量的增加鎳鋁金屬間化合物的體彈性模量是線性增加的。最后通過(guò)電子能帶結(jié)構(gòu)的計(jì)算得知六種金屬間化合物都是導(dǎo)體。 還對(duì)28種Ca-X(X=Si，Ge，Sn，Pb，Zn)系金屬間化合物的各種性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)計(jì)算單晶體的彈性常數(shù)表明除了Ca36Sn23、CaZn3不滿足

3、力學(xué)穩(wěn)定性的條件，其余各種金屬間化合物均滿足力學(xué)穩(wěn)定性的限制條件。通過(guò)多晶體彈性性質(zhì)的計(jì)算得知Ca2Sn、Ca2Sn6、CaSn3、Ca2Pb、CaPb3、Ca3Zn、Ca5Zn3、CaZn、CaZn11是韌性材料，而其余的化合物均是脆性材料。生成熱的計(jì)算結(jié)果表明Ca和Si、Ge、Sn、Pb原子之間有強(qiáng)烈的化學(xué)相互作用，而Ca-Zn系金屬間化合物的生成熱的值明顯小于Ca與第四副族幾種元素所生成的化合物。最后計(jì)算得到這28種金屬間化合物的