期刊文献+

过渡金属原子固溶在CeO_2中结构与力学性能研究

Elastic Properties of Transition Metal Atom in CeO_2 Solid Solution
原文传递
导出
摘要 为考察CeO_2及其固溶过渡金属原子后的力学特性,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了过渡金属(Ti族:Ti、Zr、Hf,V族:V、Nb、Ta)单原子置换固溶在CeO_2中的结构,进而计算CeO_2及其固溶结构的力学特性。计算结果表明,固溶后CeO_2体系力学常数(B、G、E、C11、C12)均有所增加,其中固溶Nb原子后力学性能提高比较明显。但固溶Ti、V原子后C44出现明显下降的现象。Nb原子固溶体的弹性模量明显增大,且各向异性与CeO_2相似无明显差异。较Ti、V、Ta原子在CeO_2中的置换固溶结构的弹性模量各向异性明显不同,Nb、Zr、Hf原子在CeO_2中置换固溶结构的弹性模量各向异性并不突出。通过计算CeO_2的能带和态密度,CeO_2表现非金属性,且能带结构中存在两条带隙。 The elastic properties of solid solution structure of the transition metal atomistic Ti, Zr, Hf, V, Nb and Ta in CeO2 crystal are studied with using first principle method, which is based on the density functional theory ( D^l'). The inves- tigation presents some results. The elastic constants (B, G, E, CH and C^2 ) of CeO~ and solid solution structure of CeO2 - M system have increased, after which the mechanical properties of CeO2 - Nb better other solid solution structure. The elastic constants of C~ of CeO2 - Ti and CeO2 - V marked decline phenomenon. The elastic modulus of solid solution CeO2 - Nb sig- nificantly increased, and anisotropy is not significant difference similar as CeO2. Also, the solid solution of Ti, V, Ta in CeO2 crystal of elastic modulus anisotropy has a significant difference. The solid solution of Nb, Zr, Hf in CeO2 crystal anisotropy of the elastic modulus are not prominent. By calculating the energy band and density of states shows that CeO2 is an insulator, and there are two band gap.
出处 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期25-31,共7页 Chinese Rare Earths
基金 国家自然基金项目(50845065) 内蒙古自治区自然科学基金项目(2010Zd21) 包头市科技计划项目(2013J2010-1) 内蒙古科技大学创新基金项目(2012NCL050)
关键词 CeO_2 过渡金属原子 固溶结构 力学性能 CeO2 transition metal atomistic solid solution elastic properties
  • 相关文献

参考文献17

二级参考文献99

共引文献56

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部