摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对比研究了六种NaCl型过渡金属碳化物MC(M=Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo)的结构、力学与动力学稳定性。基于PBE交换关联泛函的赝势,对NaCl型MC进行了结构优化,计算了不同碳化物的形成能和结合能,结果表明ZrC的晶体结构最稳定,MoC最不稳定。比较研究了六种过渡金属碳化物的弹性常数、弹性模量、硬度、脆韧性等力学性质,结果表明MC均具有力学稳定性。在六种MC中,只有MoC的声子谱有虚频,说明MoC动力学不稳定。通过差分电荷密度和态密度,对MC的电子性质和成键行为进行了讨论。本工作计算结果与实验数据和前人理论计算结果基本吻合。