La和Ce掺杂对α-Al结构和弹性性质影响的第一性原理研究

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,从原子尺度对La和Ce掺杂α-Al的几何结构、弹性性质和态密度进行计算分析,为铸造A1-RE系合金的开发提供理论依据.几何结构分析表明,La和Ce掺杂改变了α-A1的结构参数,Al-Ce固溶体的结合能比Al-La固溶体低,即Al-Ce固溶体的结构稳定性较高;弹性性质分析表明,La和Ce掺杂降低了α-Al的弹性模量,削弱了α-Al的抗变形能力,使体系的对称性下降,从而表现出一定的各向异性,这种变化以La掺杂α-Al较为明显;态密度分析表明,La和Ce掺杂所形成的固溶体在费米能级处的态密度不为0,掺杂会引发费米能级附近区域态密度增加,使体系表现出一定的金属性质,从而引起体系强度、硬度降低,塑性、韧性提高.

关键词：第一性原理;La和Ce;α-Al;几何性质;弹性性质;态密度

所属期刊栏目：70

分类号：TG146.21(金属学与热处理)

资助基金：福建省自然科学基金资助项目2017J01156

在线出版日期：2021-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：939-944