C掺杂Mg(B1-xCx)2的电子结构和弹性性质的第一性原理研究
来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2011年第1期
论文作者：夏庆林 易健宏 彭元东 王红忠 周承商
文章页码：7 - 12
关键词：Mg（B1-xCx）2;第一性原理;电子结构;弹性性质;
摘 要：利用基于密度泛函理论（Density functional theory,DFT）的广义梯度近似（Generalized gradient approximation,GGA）研究C掺杂Mg（B1-xCx）2晶体的电子结构和弹性性质。计算所得晶格参数和平衡态体积与实验结果符合较好。能带结构和态密度的研究结果表明,随着C掺杂量增加,费米能级附近Γ点、A点的能量EΓ（σ）、EA（σ）和费米能级处的态密度N（EF）减小,这与超导转变温度TC随C掺杂量增加而减小的实验结果一致。由Voigt、Reuss和Hill’s（VRH）近似计算得到的单晶弹性常数推导出多晶的弹性常数,结果表明随C掺杂量增加,Mg（B1-xCx）2晶体的体弹性模量单调地增加（可压缩系数单调地减小）;泊松比ν和体积弹性模量/剪切弹性模量（BH/GH）的值先是较大幅度减小,而后略有增加;Mg（B1-xCx）2的泊松比远小于1/3,BH/GH的值小于材料的脆性和延展性的临界判据参数1.75,表明Mg（B1-xCx）2晶体是脆性化合物。
夏庆林1，易健宏1,2，彭元东1，王红忠1，周承商1
1. 中南大学粉末冶金国家重点实验室物理科学与技术学院2. 昆明理工大学材料科学与工程学院
摘 要：利用基于密度泛函理论（Density functional theory,DFT）的广义梯度近似（Generalized gradient approximation,GGA）研究C掺杂Mg（B1-xCx）2晶体的电子结构和弹性性质。计算所得晶格参数和平衡态体积与实验结果符合较好。能带结构和态密度的研究结果表明,随着C掺杂量增加,费米能级附近Γ点、A点的能量EΓ（σ）、EA（σ）和费米能级处的态密度N（EF）减小,这与超导转变温度TC随C掺杂量增加而减小的实验结果一致。由Voigt、Reuss和Hill’s（VRH）近似计算得到的单晶弹性常数推导出多晶的弹性常数,结果表明随C掺杂量增加,Mg（B1-xCx）2晶体的体弹性模量单调地增加（可压缩系数单调地减小）;泊松比ν和体积弹性模量/剪切弹性模量（BH/GH）的值先是较大幅度减小,而后略有增加;Mg（B1-xCx）2的泊松比远小于1/3,BH/GH的值小于材料的脆性和延展性的临界判据参数1.75,表明Mg（B1-xCx）2晶体是脆性化合物。
关键词：Mg（B1-xCx）2;第一性原理;电子结构;弹性性质;
