用第一性原理研究Nb5Si3金属间化合物的力学性能
基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,采用局域密度近似,计算了α-Nb5Si3,β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3的电子结构、态密度以及布居数和力学性质.研究表明:三种不同结构的Nb5Si3形成能均为负值,均为热力学稳定的,其中α-Nb5Si3最稳定.α-Nb5Si3 、β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3的体积模量分别为:192.3 GPa、188.6 GPa和185.9 GPa;剪切模量分别为130.9 GPa、111.4GPa和24.4 GPa.其中α-Nb5Si3具有最高的体积模量和剪切模量.基于Pugh的经验判据,α-Nb5Si3和β-Nb5Si3的B/G均小于1.75,为脆性,且α-Nb5Si3的脆性大于β-Nb5Si3,γ-Nb5Si3的B/G大于1.75,为韧性.α-Nb5Si3、β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3在费米面态密度值依次为14.84 eV、18.89 eV和23.64 eV.因此,α-Nb5Si3结构最稳定,γ-Nb5Si3结构最不稳定,这与形成能的计算结果一致.α-Nb5 Si3,β-Nb5Si3和γ-Nb5Si3费米能级附近价带主要是由Nb的4d轨道及Si的3s和3p轨道贡献,且α-Nb5Si3的赝能隙处在高能区,因此结构最稳定.
Nb5Si3、第一性原理、态密度、布居数、弹性性质
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TM911
2016-03-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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