hcp-,fcc-和bcc-Sc晶格稳定性的第一原理研究

陶辉锦^1,2,3，刘玲¹，陈伟民²，文杰斌¹，杨巧然¹

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 中南大学冶金科学与工程学院3. 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室

摘 要：分别采用第一原理总能赝势平面波的局域密度近似LDA（Localdensityapproximation）和广义梯度近似GGA（Generalizedgradientapproximation）两种近似方法计算hcp-,fcc-和bcc-Sc的晶格常数、总能和态密度,并将实验值与以上两种方法以及CALPHAD方法的计算结果进行对比研究,发现采用LDA和GGA的计算结果均为ΔGbcc-hcp>ΔGfcc-hcp>0,与CALPHAD方法外推的结果ΔGfcc-hcp>ΔGbcc-hcp>0不一致。用LDA方法计算的hcp-,fcc-和bcc-Sc的晶格常数和原子体积较GGA方法的计算结果小,但总能绝对值偏大。LDA方法与GGA方法的态密度曲线形状基本一致,但LDA得到的s和p态电子占据数比GGA方法的偏小。

关键词：Sc;晶格稳定性;第一原理总能平面波赝势;LDA;GGA;