第一性原理计算M2C (M=V, Nb, Ta)的结构、弹性和热力学性质(英文)

作者：罗燕; 刘科^*; 雷金桥; 陈鸿杰; 周晓林^*

来源：原子与分子物理学报, 2019, 36(06): 1010-1018.

• M2C (M=V, Nb, Ta)
• 电子结构
• 弹性性质
• 热力学性质
• 第一性原理

通过密度泛函理论的第一原理计算,研究了M2C (M=V, Nb, Ta)(空间群:pbcn, No:60)在高压下的电子结构、弹性和热力学性质.该理论是建立在平面波的基础上,该平面波将在CASTEP代码中实现.首先,本文计算的晶格常数与已有的实验结果和理论数据吻合较好.其次,计算了过渡金属碳化物的分波态态密度和总态密度,结果表明这三种过渡金属碳化物均为金属,金属丰度由高到低的顺序为:V2C> Nb2C> Ta2C.第三,研究了高压下的弹性常数Cij、集料弹性模量(B、G、E)和泊松比.其中计算得到Ta2C的体积模量最高(257 GPa).根据弹性稳定性判据,预测这三种化合物在100 GPa以内均具有力学稳定性.计算的B/G比值表明,这三种化合物在100 GPa范围内具有延展性.最后,利用准谐德拜模型研究了这三种化合物的热力学性质.

• 单位
  电子科技大学; 川北医学院; 电子工程学院; 四川师范大学; 基础医学院