TiAl电子态结构的ab initio计算

摘要：

应用完全活动基自洽场方法,结合N电子价态微扰近似(NEVPT2),对TiAl金属二聚体的基态和若干最低电子激发态的势能曲线进行了计算.完全活动空间由Al的3个价电子(3s23p1)轨道和Ti的4个价电子(3d24s2)轨道构成,计算基组选用Karlsruhe group的价分裂全电子基组def2-nZVPP(n=T,Q).在确认TiAl的基态为四重态的基础上,在核间距R=0.200-0.500 nm范围内,扫描获得了TiAl基态和最低二个激发态的完整势能曲线,并对电子态进行了标识,发现在0.255 nm附近存在电子态结构的“突变”.在R＞0.255 nm区域,基态和两个激发态分别为X4△,A4Π和B4Γ;在R＜0.255 nm区域,基态仍为X4△,但两个激发态变为A(l)4Φ和B(l)4Π,且存在激发态简并解除的现象.基于NEVPT2修正后的势能曲线,获得了TiAl电子态的平衡核间距、束缚能、激发能、跃迁偶极矩等特征参数,并解释了实验上观测不到TiAl电子跃迁光谱的原因.电子激发态存在“突变”的结构特征,可为分析理解TiAl合金在室温下的脆性问题提供参考.

关键词：TiAl、激发态、势能曲线、完全活动基自洽场、N电子价态微扰近似

所属期刊栏目：68

分类号：O4 ;O56

资助基金：国家自然科学基金11705101资助的课题

在线出版日期：2020-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：127-135