粉末冶金材料科学与工程
粉末冶金材料科學與工程
분말야금재료과학여공정
POWDER METALLURGY MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
2011年
1期
7-12
,共6页
夏庆林%易健宏%彭元东%王红忠%周承商
夏慶林%易健宏%彭元東%王紅忠%週承商
하경림%역건굉%팽원동%왕홍충%주승상
Mg(B1-xCx)2%第一性原理%电子结构%弹性性质
Mg(B1-xCx)2%第一性原理%電子結構%彈性性質
Mg(B1-xCx)2%제일성원리%전자결구%탄성성질
利用基于密度泛函理论(Density functional theory,DFT)的广义梯度近似(Generalized gradient approximation,GGA)研究C掺杂Mg(B(1-x)Cx)2晶体的电子结构和弹性性质.计算所得晶格参数和平衡态体积与实验结果符合较好.能带结构和态密度的研究结果表明,随着C掺杂量增加,费米能级附近Γ点、A点的能量EΓ(σ)、EA(σ)和费米能级处的态密度N(EF)减小,这与超导转变温度TC随C掺杂量增加而减小的实验结果一致.由Voigt、Reuss和Hill's(VRH)近似计算得到的单晶弹性常数推导出多晶的弹性常数,结果表明随C掺杂量增加,Mg(B(1-x)Cx)2晶体的体弹性模量单调地增加(可压缩系数单调地减小);泊松比υ和体积弹性模量/剪切弹性模量(BH/GH)的值先是较大幅度减小,而后略有增加;Mg(B(1-x)Cx)2的泊松比远小于1/3,BH/GH的值小于材料的脆性和延展性的临界判据参数1.75,表明Mg(B(1-x)Cx)2晶体是脆性化合物.
利用基于密度汎函理論(Density functional theory,DFT)的廣義梯度近似(Generalized gradient approximation,GGA)研究C摻雜Mg(B(1-x)Cx)2晶體的電子結構和彈性性質.計算所得晶格參數和平衡態體積與實驗結果符閤較好.能帶結構和態密度的研究結果錶明,隨著C摻雜量增加,費米能級附近Γ點、A點的能量EΓ(σ)、EA(σ)和費米能級處的態密度N(EF)減小,這與超導轉變溫度TC隨C摻雜量增加而減小的實驗結果一緻.由Voigt、Reuss和Hill's(VRH)近似計算得到的單晶彈性常數推導齣多晶的彈性常數,結果錶明隨C摻雜量增加,Mg(B(1-x)Cx)2晶體的體彈性模量單調地增加(可壓縮繫數單調地減小);泊鬆比υ和體積彈性模量/剪切彈性模量(BH/GH)的值先是較大幅度減小,而後略有增加;Mg(B(1-x)Cx)2的泊鬆比遠小于1/3,BH/GH的值小于材料的脆性和延展性的臨界判據參數1.75,錶明Mg(B(1-x)Cx)2晶體是脆性化閤物.
이용기우밀도범함이론(Density functional theory,DFT)적엄의제도근사(Generalized gradient approximation,GGA)연구C참잡Mg(B(1-x)Cx)2정체적전자결구화탄성성질.계산소득정격삼수화평형태체적여실험결과부합교호.능대결구화태밀도적연구결과표명,수착C참잡량증가,비미능급부근Γ점、A점적능량EΓ(σ)、EA(σ)화비미능급처적태밀도N(EF)감소,저여초도전변온도TC수C참잡량증가이감소적실험결과일치.유Voigt、Reuss화Hill's(VRH)근사계산득도적단정탄성상수추도출다정적탄성상수,결과표명수C참잡량증가,Mg(B(1-x)Cx)2정체적체탄성모량단조지증가(가압축계수단조지감소);박송비υ화체적탄성모량/전절탄성모량(BH/GH)적치선시교대폭도감소,이후략유증가;Mg(B(1-x)Cx)2적박송비원소우1/3,BH/GH적치소우재료적취성화연전성적림계판거삼수1.75,표명Mg(B(1-x)Cx)2정체시취성화합물.
