高压下新型MAX相M2SeC(M=Zr,Hf)的密度泛函理论研究

作者：何鑫; 田辉^*; 王健; 陈万蕾; 魏兆旋; 刘金程; 齐东丽; 沈龙海^*

来源：高压物理学报, 2023, 37(04): 14-26.

• M2SeC
• 高压
• 第一性原理
• 晶体结构
• 电子结构

基于密度泛函理论的第一性原理，研究了压力对新型MAX相Zr2SeC和Hf2SeC晶体结构、弹性、电子和热力学性质的影响。弹性常数和声子计算表明，两种化合物在0～40 GPa压力范围内具有稳定结构。与大多数MAX相不同，Zr2SeC和Hf2SeC沿a轴方向比沿c轴方向更容易被压缩，外部压力对Zr2SeC晶体结构的影响比Hf2SeC更显著。电子结构计算表明，Zr2SeC和Hf2SeC具有金属性质，压力的升高降低了Zr2SeC和Hf2SeC在费米能级处的电子态密度，因此提高了Zr2SeC和Hf2SeC的稳定性。此外，弹性模量、泊松比和各向异性指数等均随着压力的升高而增大。在0～40 GPa压力范围内，相同压力下Hf2SeC的弹性模量大于Zr2SeC，表明高压下Hf2Se具有比Zr2SeC更强的抗断裂和抗变形能力。热力学性质计算表明，Zr2SeC和Hf2SeC在0～40 GPa压力范围内具有较高的熔化温度。

• 单位
  沈阳理工大学