第一性原理研究α-Al₂O₃的电子结构、力学性质和德拜温度

来源期刊：材料导报2018年第S1期

论文作者：燕云程

文章页码：512 - 516

关键词：α-Al2O3;电子结构;力学性质;德拜温度;

摘    要：采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的第一性原理方法,利用CASTEP软件计算了α-Al₂O₃的电子结构、力学性质和德拜温度。计算结果显示优化后的晶格常数与实验数据基本一致。能带结构图表明α-Al₂O₃具有典型的离子化合物特征,禁带宽度为5.964eV。计算的态密度表明α-Al₂O₃的下价带在-19.426^-15.370eV之间,态密度主要由O的2s轨道电子贡献;上价带在-7.178⁰.711eV之间,态密度主要由O的2p轨道电子贡献;导带在5.698¹4.977eV之间,态密度主要由Al的3s和3p轨道电子贡献。差分电荷密度分布表明α-Al₂O₃中存在离子键和共价键。力学性质的计算结果表明α-Al₂O₃的体积模量为224.885GPa,剪切模量为144.687GPa,弹性模量为357.411GPa,泊松比为0.235,各向异性指数为0.220;α-Al₂O₃剪切模量与体积模量的比值为0.643,表明α-Al₂O₃具有脆性。α-Al₂O₃的德拜温度为974.834K。