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摘要
基于密度泛函理论和广义梯度近似(GGA)方法，对Zr-Be二元合金中金属间化合物ZrBe2、ZrBe5、ZrBe13和Zr2Be17的结构、电子、力学和热力学性能进行了第一性原理计算。优化后的0 K点阵参数与已有的实验结果基本一致，证明了计算的可靠性。通过计算得到的形成焓和结合能表明，所有的金属间化合物都能在0 K自发形成，其中ZrBe5的合金化能力最强，ZrBe2的结构稳定性最好。随后，电子态密度(DOS)也被用于了解金属间化合物的稳定性。采用应力-应变法计算了这些金属间化合物的独立弹性常数。在此基础上，利用Voigt-Reuss-Hill近似推导出了多晶材料的体模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比ν和各向异性A等力学参数。此外，利用Pugh准则、泊松比和柯西压力对金属间化合物的延性行为进行了分析。在热力学性能方面，除了利用准调和近似(QHA)计算晶格振动能量、体模、热膨胀系数和比热随温度变化外，所有的声子色散曲线都说明了这些金属间化合物的动态稳定性。
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