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Mg-Y-Zn合金三元金属间化合物的电子结构及其相稳定性的第一性原理研究

马振宁 蒋敏 王磊

Mg-Y-Zn合金三元金属间化合物的电子结构及其相稳定性的第一性原理研究

马振宁, 蒋敏, 王磊
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  • 采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势方法计算Mg-Y-Zn合金三元金属间化合物X-Mg12YZn 相和W-Mg3Y2Zn3相的晶格常数、形成焓和电子结构. 形成焓的计算结果表明, X-Mg12YZn相和W-Mg3Y2Zn3相都具有负的形成焓, 并且W-Mg3Y2Zn3相的形成焓更低; 电子结构的计算分析表明, W-Mg3Y2Zn3相成键峰主要来自Mg的2p轨道、Zn的3p轨道和Y的4d轨道的贡献. 而X-Mg12YZn相成键峰主要来自Mg的3s和2p轨道、Zn的3p轨道和Y的4d轨道的贡献. 对W-Mg3Y2Zn3相(011)面和X-Mg12YZn相(0001)面的电荷密度分析表明, 两相中Zn-Y原子间都形成了共价键, 且W-Mg3Y2Zn3相的共价性比X-Mg12YZn相的共价性更强. 在费米能级低能级处, W-Mg3Y2Zn3相具有更多的成键电子数, 决定了W-Mg3Y2Zn3相比X-Mg12YZn相有更好的相稳定性.
      通信作者: 蒋敏, Jiangm@smm.neu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50971036)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2013AA031601)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-06
  • 修回日期:  2015-05-23
  • 刊出日期:  2015-09-20

Mg-Y-Zn合金三元金属间化合物的电子结构及其相稳定性的第一性原理研究

  • 1. 东北大学, 材料各向异性与织构教育部重点实验室, 沈阳 110819;
  • 2. 沈阳建筑大学理学院, 沈阳 110168
  • 通信作者: 蒋敏, Jiangm@smm.neu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 50971036)和国家高技术研究发展计划(批准号: 2013AA031601)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函的第一性原理平面波赝势方法计算Mg-Y-Zn合金三元金属间化合物X-Mg12YZn 相和W-Mg3Y2Zn3相的晶格常数、形成焓和电子结构. 形成焓的计算结果表明, X-Mg12YZn相和W-Mg3Y2Zn3相都具有负的形成焓, 并且W-Mg3Y2Zn3相的形成焓更低; 电子结构的计算分析表明, W-Mg3Y2Zn3相成键峰主要来自Mg的2p轨道、Zn的3p轨道和Y的4d轨道的贡献. 而X-Mg12YZn相成键峰主要来自Mg的3s和2p轨道、Zn的3p轨道和Y的4d轨道的贡献. 对W-Mg3Y2Zn3相(011)面和X-Mg12YZn相(0001)面的电荷密度分析表明, 两相中Zn-Y原子间都形成了共价键, 且W-Mg3Y2Zn3相的共价性比X-Mg12YZn相的共价性更强. 在费米能级低能级处, W-Mg3Y2Zn3相具有更多的成键电子数, 决定了W-Mg3Y2Zn3相比X-Mg12YZn相有更好的相稳定性.

English Abstract

参考文献 (38)

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