3d过渡金属碳化物相稳定性和化学键的第一性原理研究

作者：章永凡; 林伟; 王文峰; 李俊篯

来源：Acta Chimica Sinica, 2004, (11): 1041-1048+1004.

• 过渡金属碳化物
• 相稳定性
• 化学键
• 能带结构

采用第一性原理方法对具有NaCl相、CsCl相以及WC相结构的 3d过渡金属碳化物MC (M =Sc～Ni)的电子结构进行了详细研究 ,研究结果表明 ,对于同一类型相结构的MC化合物具有相似的能带结构 ,均可用刚性带模型来描述 ,并由此得到了三种相统一的态密度 (DOS)分布 .基于该DOS分布 ,通过分析费米能级附近DOS的大小并结合体系的结合能 ,对三种相的稳定性进行了探讨 .结果表明 ,CsCl相构型最不稳定 ;对于 3d电子数较少的MC化合物 (M =Sc～V) ,以NaCl相为稳定构型 ;对于M =Cr～Ni的MC化合物 ,则以WC相为稳定相 .此外 ,通过采用双子晶格模型 ,进一步从化学键角度对影响三种相稳定性的内在原因进行了探讨

• 单位
  中国科学院; 结构化学国家重点实验室; 福州大学