摘要
利用基于密度泛函理论的CASTEP软件构建Mg8Sn4-xMx(M=Al、Cu;x=0、1或2)晶体结构模型,采用第一性原理计算其晶格常数、结构稳定性和弹性常数,并分析不同量的M原子固溶于Mg2Sn后体系的电子特性、弹性性能和本征硬度.计算结果表明,M原子能自发固溶于Mg2Sn相,且所得Mg8Sn4-xMx(x=1或2)晶体结构均可稳定存在;当2个M原子固溶于Mg2Sn时,使其晶体结构由立方晶系转变为四方晶系.态密度分析表明,M原子固溶后体系原子存在明显轨道杂化现象,表现出较强的共价键,增加M原子固溶量不会改变各原子对态密度的贡献规律,但会提高该原子对电子对态密度的贡献度.弹性性能和本征硬度分析表明:Mg2Sn中固溶M原子后,体系力学性能仍稳定,增加M原子固溶量,体系硬度逐渐降低,韧塑性不断提高,即M原子固溶量增加能提升体系的韧塑性.
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