Bi掺杂Mg₂Si的稳定性,弹性性能和电子结构的第一性原理计算

来源期刊：稀有金属材料与工程2018年第9期

论文作者：任玉艳 王文欣 李英民

文章页码：2699 - 2704

关键词：第一性原理;Mg₂Si;弹性性能;电子结构;

摘    要：从动力学角度研究合金元素Bi对Mg₂Si的掺杂情况,采用CASTEP中基于密度泛函理论的第一性原理方法分析了合金元素Bi掺杂Mg₂Si的占位情况、结构稳定性、弹性性能和电子结构。计算结果表明:Mg₂Si、Mg-7Si₄Bi、Mg₈Si₃Bi均可稳定存在于体系中,Bi原子优先占据Mg₂Si晶体中Si原子位置,Mg₈Si₄Bi间隙固溶体不稳定存在体系中;Mg_Si、Mg₇Si₄Bi、Mg₈Si₃Bi均为脆性相,掺杂合金元素Bi后可以提高Mg_Si的韧性、合金化能力和导电性;Mg₂Si的成键本质是金属键、共价键和离子键的结合,Bi原子掺杂Mg2Si后产生Bi-Si和Bi-Mg键合作用,有利于提高体系的稳定性。