Mg-Er金属间化合物稳定性与电子结构的第一性原理研究

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法优化Mg-Er合金体系中MgEr、Mg2Er和Mg24Er5这3种金属间化合物的结构模型，通过形成热、结合能和电子结构的计算分析了化合物的稳定性与其晶体结构的内在联系。结果表明：3种Mg-Er金属间化合物的形成热和结合能均为负值，化合物的形成能力和稳定性均随着化合物中Er含量的降低而降低。在费米能级低能级区域，Mg的3s、2p轨道与Er的4f、5d轨道发生重叠，产生了轨道杂化；在费米能级高能级区域，Mg的2p轨道与Er的5d轨道也存在少量的杂化。随着化合物中Er含量的降低，化合物中平均每个原子在费米能级低能级处的成键电子数减少，化合物的稳定性降低。在Mg、Er原子周围均有大量的电荷存在，呈典型的金属键特征，Mg、Er 之间的电子云只有部分重叠，交界处电荷的畸变不大。Mg-Er金属间化合物的价键结合具有金属键和共价键两重性，其中金属键占主导地位。Mg、Er 原子的电荷转移量随化合物中Er含量降低而减少，化合物的共价键性降低，稳定性下降。

关键词：Mg-Er金属间化合物、第一性原理、稳定性、电子结构

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：山东省自主创新成果转化重大专项项目2012ZHZX0601

在线出版日期：2014-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：343-350