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掺Sn锐钛矿相TiO_2的第一原理计算 被引量:5
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作者 曹红红 陈强 王天民 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期219-222,共4页
从第一原理角度,用基于密度泛函理论(DFT)的全电势线性缀加平面波法(FLAPW)和广义梯度近似(GGA),计算了掺Sn锐钛矿相TiO2的晶格优化结构和电子结构。结果表明:掺Sn以后晶胞体积明显增大,在z方向有伸长的趋势;掺Sn锐钛矿相TiO2典型晶面... 从第一原理角度,用基于密度泛函理论(DFT)的全电势线性缀加平面波法(FLAPW)和广义梯度近似(GGA),计算了掺Sn锐钛矿相TiO2的晶格优化结构和电子结构。结果表明:掺Sn以后晶胞体积明显增大,在z方向有伸长的趋势;掺Sn锐钛矿相TiO2典型晶面的电子密度分布与纯的锐钛矿相TiO2的比较表明,掺杂后的Sn-O键比原来的Ti-O键强;掺Sn锐钛矿相TiO2的能带结构图表明,掺杂后仍为间接带隙的半导体,与未掺杂时比较,能隙减小了0.24eV,与实验趋势相符。 展开更多
关键词 第一原理 全电势线性缀加平面波法 电子结构 电荷密度 TIO2
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LaNi_(4.5)Al_(0.5)储氢合金固溶相的密度泛函研究 被引量:3
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作者 陈东 周理海 +3 位作者 余本海 王春雷 高涛 张东玲 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1160-1165,共6页
基于密度泛函理论,采用全势线性缀加平面波方法(FLAPW),研究LaNi4.5Al0.5储氢合金固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5和α-LaNi4.5Al0.5H1.0中H原子的占位、态密度和电子密度,分析了H原子的加入对固溶体电子结构和稳定性的影响。结果表明:从能... 基于密度泛函理论,采用全势线性缀加平面波方法(FLAPW),研究LaNi4.5Al0.5储氢合金固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5和α-LaNi4.5Al0.5H1.0中H原子的占位、态密度和电子密度,分析了H原子的加入对固溶体电子结构和稳定性的影响。结果表明:从能量角度计算得到α-LaNi4.5Al0.5H0.5中H原子最可能占据靠近Al的6m位,α-LaNi4.5Al0.5H1.0中的两个H原子最可能占据6m和4h*位;随着H原子的增加,晶胞主要沿着c轴方向膨胀;Al和Ni,H之间的相互作用是合金含氢固溶体保持稳定的主要因素;态密度图中低能量区域的态密度越大固溶体越稳定;如果EF处于带隙的底部,则体系较稳定。计算结果与已有的实验结果非常一致。 展开更多
关键词 LaNi4.5Al0.5合金 密度泛函理论 线性缀加平面波方法(flapw) 固溶相
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镧基储氢材料氢化物LaNi_5H_x的第一性原理 被引量:3
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作者 张传瑜 高涛 +4 位作者 齐新华 陈东 张云光 朱正和 陈波 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期618-624,共7页
从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波方法,对LaNisHx(z=3,4,5)进行了建模研究,经过优化得到稳定的晶体结构.从理论上验证其存在性,并计算给出了它们的电子密度以及状态密度图。结果表明:在几种模... 从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波方法,对LaNisHx(z=3,4,5)进行了建模研究,经过优化得到稳定的晶体结构.从理论上验证其存在性,并计算给出了它们的电子密度以及状态密度图。结果表明:在几种模型中,H原子最终稳定地排布在基平面(12n位)和中间面(6m位)上,并且趋向晶胞的同一侧;随着H原子的增多,晶胞参数口值(0.5273~0.5310nm)增大相对较小,而c值(0.4075~0.4165nm)有较大的增加,与实验结果一致;并且La与Ni的相互作用进一步减弱。 展开更多
关键词 LaNi5Hx 镧基储氢材料 第一性原理 全势能线性缀加平面波方法
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α-LaNi_5H_(0.5)与β-LaNi_5H_3的全电子计算 被引量:2
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作者 齐新华 高涛 陈波 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期910-916,共7页
在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面波方法,计算出了LaNi5储氢合金固溶相α-LaNi5H0.5与中间相β-LaNi5H3的晶体结构、态密度和电荷密度等特征.在α相区域中,通过对5种不同间隙位置的能量计算得到12n位最稳定;... 在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面波方法,计算出了LaNi5储氢合金固溶相α-LaNi5H0.5与中间相β-LaNi5H3的晶体结构、态密度和电荷密度等特征.在α相区域中,通过对5种不同间隙位置的能量计算得到12n位最稳定;点阵常数α随着H原子增多而增大,而c基本为一常数.在α→β相区域中,α值随着H原子的增多进一步增大,而c值增大相对较小.计算值与实验结果一致. 展开更多
关键词 La-Ni-H 全势能线性缀加平面波(flapw) 固溶体 中间相
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LaNi4.5Al0.5含氢固溶体的密度泛函研究 被引量:1
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作者 周理海 彭枫 +2 位作者 邢伟 陈东 熊宝库 《信阳师范学院学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第2期183-185,共3页
基于密度泛函理论和全势线性缀加平面波方法(FLAPW),对LaNi4.5Al0.5合金含氢固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5中的H原子占位、晶体结构、电子密度和态密度进行了全电子计算.对-αLaNi4.5Al0.5H0.5由能量判据得出H原子最可能占据6m格位,并给出... 基于密度泛函理论和全势线性缀加平面波方法(FLAPW),对LaNi4.5Al0.5合金含氢固溶相α-LaNi4.5Al0.5H0.5中的H原子占位、晶体结构、电子密度和态密度进行了全电子计算.对-αLaNi4.5Al0.5H0.5由能量判据得出H原子最可能占据6m格位,并给出了态密度(DOS)和电子密度图,分析了H与A l之间的相互作用以及H的加入对固溶体电子结构和晶胞结构的影响,计算结果与实验数据符合的相当好. 展开更多
关键词 LaNi4.5Al0.5合金 线性缀加平面波方法(flapw) 密度泛函 固溶体
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铜掺杂氧化锌磁性和电子结构GGA和GGA+mBJ研究 被引量:1
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作者 樊帅伟 刘泽华 +1 位作者 李宗宝 李卫彬 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第1期114-117,共4页
采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,分别采用GGA和GGA+mBJ为交换关联势,对铜掺杂在稳定的六角纤锌矿结构氧化锌的电子结构和磁性进行了计算.由GGA计算得到的电子结构表明铜掺杂氧化锌是半金属材料,而GGA+mBJ计算得到的电子... 采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,分别采用GGA和GGA+mBJ为交换关联势,对铜掺杂在稳定的六角纤锌矿结构氧化锌的电子结构和磁性进行了计算.由GGA计算得到的电子结构表明铜掺杂氧化锌是半金属材料,而GGA+mBJ计算得到的电子结构表明铜掺杂氧化锌不具有半金属材料特征,而是典型的磁性半导体材料,与Buchholz等的实验结果一致,相对于GGA近似计算,GGA+mBJ计算的结果更能反映材料的性质. 展开更多
关键词 全势线性缀加平面波方法 交换关联势 磁性 电子结构
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Electronic structures and magnetism of Fe nanowires on Cu(001) and Ag(O01): A first-principles study 被引量:4
7
作者 金迎九 林景波 李在一 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第2期506-510,共5页
The electronic structures and magnetism of Fe nanowires along the [110] direction on Cu(001) and Ag(001) [Fe(nw)/Cu(001) and Fe(nw)/Ag(001)] are investigated by using the all-electron full-potential linear... The electronic structures and magnetism of Fe nanowires along the [110] direction on Cu(001) and Ag(001) [Fe(nw)/Cu(001) and Fe(nw)/Ag(001)] are investigated by using the all-electron full-potential linearized augmented plane wave method in the generalized gradient approximation. It is found that the magnetic moment of Fe atom for the Fe(nw)/Cu(001) is 2.99#B, which is slightly smaller than that (3.02μB) for the Fe(nw)/Ag(001) but much larger than that (2.22μB) for the bcc iron. The great enhancement of magnetic moment in the Fe nanowires can be explained by the Fe d-band narrowing and enhancement of the spin-splitting due to a reduction in coordination number, From the calculated spin-polarized layer-projected density of states, it is found that the Fe 3d-states are strongly hybridized with the adjacent Cu 3d-states in the Fe(nw)/Cu(001), and there exists a strong hybridization between the Fe sp-and the adjacent Ag 4d-states in the Fe(nw)/Ag(001). 展开更多
关键词 NANOWIRE electronic structure MAGNETISM full-potential linearized augmented plane wave
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Effect of local atomic disorder on the half-metallicity of full-Heusler Co_2FeSi alloy:a first-principles study 被引量:1
8
作者 李冠男 金迎九 李在一 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第9期485-491,共7页
This paper investigates the effect of atomic disorder on the electronic structure, magnetism, and half-metallicity of full-Heusler Co2FeSi alloy by using the full-potential linearized augmented plane wave method withi... This paper investigates the effect of atomic disorder on the electronic structure, magnetism, and half-metallicity of full-Heusler Co2FeSi alloy by using the full-potential linearized augmented plane wave method within the generalized gradient approximation (GGA) and GGA-kU schemes. It considers three types of atomic disorders in Co2FeSi alloy: the Co-Fe, Co-Si, and Fe-Si disorders. Total energy calculations show that of the three types of disorders, the Fe-Si disorder is more likely to occur. It finds that for the Co Si disorder, additional states appear in the minority band-gap at the EF and the half-metallcity is substantially destroyed, regardless of the disorder level. On the other hand, the Co-Fe and Fe-Si disorders have little effect on the half-metallicity at a low disorder level. When increasing the disorder levels, the half-metallcity is destroyed at about 9 % of the Co-Fe disorder level, while that stays at 25 % of the Fe-Si disorder level. 展开更多
关键词 HALF-METALLICITY full-Heusler alloy electronic structure full-potential linearized augmented plane wave method
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第一性原理研究具有原子无序的Co_2FeSi合金的电子结构、磁性与半金属特性(英文)
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作者 魏雪超 李冠男 金迎九 《延边大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第2期136-141,共6页
应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA+U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的... 应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA+U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的总能量在3种原子无序当中最低,并且在U15~U20的范围内,Fe-Si原子无序体系依然保持半金属特性;另外,Co-Fe原子无序和Co-Si原子无序体系具有较高的总能量,这2种原子无序对体系的电子性质和磁性质产生了很大的影响,并且完全破坏了Co2FeSi的半金属特性. 展开更多
关键词 半金属铁磁体 原子无序性 全势线性缀加平面波(flapw)方法
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形变对Co_2MnSi合金的电子结构、磁性及半金属特性的影响
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作者 姜虎军 高东明 +1 位作者 魏雪超 金迎九 《延边大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第1期7-10,共4页
利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波(FLAPW)方法,结合广义梯度近似(GGA),研究了[001]方向的形变对Co2MnSi合金的电子结构、磁性和半金属特性的影响.计算结果表明,当形变量c/a0为0.92~1.08时,体系仍保持半金属特性而且总磁矩为5... 利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波(FLAPW)方法,结合广义梯度近似(GGA),研究了[001]方向的形变对Co2MnSi合金的电子结构、磁性和半金属特性的影响.计算结果表明,当形变量c/a0为0.92~1.08时,体系仍保持半金属特性而且总磁矩为5μB/原胞,能够很好地满足Slater-Pauling规则,而超过此范围体系将失去其半金属特性且体系的总磁矩减小. 展开更多
关键词 半金属特性 Co2MnSi合金 全势线性缀加平面波方法
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Electronic structure and physical properties of ScN in pressure: density-functional theory calculations
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作者 管鹏飞 王崇愚 于涛 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第8期3040-3053,共14页
Local density functional is investigated by using the full-potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method for ScN in the hexagonal structure and the rocksalt structure and for hexagonal structures linkin... Local density functional is investigated by using the full-potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method for ScN in the hexagonal structure and the rocksalt structure and for hexagonal structures linking a layered hexagonal phase with wurtzite structure along a homogeneous strain transition path. It is found that the wurtzite ScN is unstable and the layered hexagonal phase, labelled as ho, in which atoms are approximately fivefold coordinated, is metastable, and the rocksalt ScN is stable. The electronic structure, the physical properties of the intermediate structures and the energy band structure along the transition are presented. It is found that the band gaps change from 4.0 to 1.0 eV continuously when c/a value varies from 1.68 to 1.26. It is noticeable that the study of ScN provides an opportunity to apply this kind of material (in wurtzite[h]-derived phase). 展开更多
关键词 full-potential linearized augmented plane wave (flapw band gap phase transition
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Theoretical prediction of structural,electronic and optical properties of quaternary alloy Zn_(1-x)Be_xS_ySe_(1-y)
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作者 Hacini K Meradji H +1 位作者 Ghemid S El Haj Hassan F 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第3期321-327,共7页
Within density functional theory based on the full potentiM-linearized augmented plane wave method, we carry out the first-principles calculation of the structural, electronic, and optical properties of the zinc blend... Within density functional theory based on the full potentiM-linearized augmented plane wave method, we carry out the first-principles calculation of the structural, electronic, and optical properties of the zinc blende quaternary alloy Zn1-xBexSySe1-y. The Perdew-Burke-Ernzerhof generaized gradient approximation based on the optimization of total energy and the Engel-Vosko generalized gradient approximation based on the optimization of the corresponding potential are used. Our investigation on the effect of the composition on lattice constants, bulk modulus, band gap, optical dielectric constant, and refractive index shows a non-linear dependence. The energy gap Eg(x, y) has been determined over the entire compositions x and y. In addition, the energy band gap of the technologically important quaternary alloy Znl-xBexSySe1-y in conditions of being lattice matched to ZnS substrate has been investigated. It is noteworthy that the present work is the first theoretical study of the quaternary alloy of interest. 展开更多
关键词 density functional theory full potential-linearized augmented plane wave method qua-ternary alloy lattice-matched substrate
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硼化铑晶格动力学性质的第一性原理计算
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作者 郭咏 李世长 《山西师范大学学报(自然科学版)》 2017年第4期29-32,共4页
本文基于密度泛函理论,采用全势能线性叠加平面波方法对六方相硼化铑晶体的晶格动力学性质进行了第一性原理计算,预测了六方相硼化铑的声子谱和对应的声子分波态密度以及简约布里渊区高对称方向所对应的声子频率值,并对声子频率值进行... 本文基于密度泛函理论,采用全势能线性叠加平面波方法对六方相硼化铑晶体的晶格动力学性质进行了第一性原理计算,预测了六方相硼化铑的声子谱和对应的声子分波态密度以及简约布里渊区高对称方向所对应的声子频率值,并对声子频率值进行了红外—拉曼指认.计算结果与可利用的理论计算值以及实验值符合的很好. 展开更多
关键词 硼化铑 晶格动力学性质 全势能线性叠加平面波方法 第一性原理
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Full-Heusler合金X_2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)的电子结构、磁性及半金属特性的第一性原理研究 被引量:6
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作者 刘新浩 林景波 +1 位作者 刘艳辉 金迎九 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期556-562,共7页
利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,结合广义梯度近似,对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构、磁性及半金属特性进行了研究,并讨论了自旋-轨道耦合作用对它们的影响.计算结果表明,自旋-轨道耦合作用对... 利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,结合广义梯度近似,对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构、磁性及半金属特性进行了研究,并讨论了自旋-轨道耦合作用对它们的影响.计算结果表明,自旋-轨道耦合作用对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构,磁性与半金属特性的影响很小.当未考虑自旋-轨道耦合作用时,Co2VGa,Co2CrGa,和Fe2CrGa合金为半金属或准半金属铁磁体,加入自旋-轨道耦合作用后体系的自旋极化率将降低1%左右,它们依然保持很高的自旋极化率.Fe2MnGa,Co2MnGa,Ni2CrGa和Ni2MnGa合金为一般铁磁体,Fe2VGa和Ni2VGa合金为顺磁体. 展开更多
关键词 半金属特性 自旋-轨道耦合 HEUSLER合金 全势线性缀加平面波方法(flapw)
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Mg_2Si的电子结构和热电输运性质的理论研究 被引量:7
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作者 彭华 王春雷 +2 位作者 李吉超 王洪超 王美晓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期4123-4129,共7页
利用全势线性缀加平面波法,对Mg2Si的几何结构和电子结构进行了计算,得到了稳定的晶格参数以及能带和电子态密度.能带结构表明,Mg2Si为间接带隙半导体,禁带宽度为0.20eV.在此基础上利用玻尔兹曼输运理论和刚性带近似计算了材料的电导率... 利用全势线性缀加平面波法,对Mg2Si的几何结构和电子结构进行了计算,得到了稳定的晶格参数以及能带和电子态密度.能带结构表明,Mg2Si为间接带隙半导体,禁带宽度为0.20eV.在此基础上利用玻尔兹曼输运理论和刚性带近似计算了材料的电导率、Seebeck系数和功率因子.结果表明,在温度为700K时p型和n型掺杂的Mg2Si功率因子达到最大时的最佳载流子浓度分别为7.749×1019cm-3和1.346×1020cm-3.结合实验热导参数,估算了700K时最高热电优值ZT可以达到0.93.通过对比不同温度下的输运系数发现,功率因子与弛豫时间之比的极大值随温度升高而增大,在中高温区使用材料的最佳掺杂浓度要高于低温区使用材料的最佳掺杂浓度. 展开更多
关键词 MG2SI 全势线性缀加平面波法 热电输运性质
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V^+注入锐钛矿TiO_2第一性原理研究 被引量:12
16
作者 侯兴刚 刘安东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期4896-4900,共5页
用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂了V+,采用全势线性缀加平面波方法计算了锐钛矿TiO2及V+掺杂TiO2超原胞的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测了注入不同剂量的V+对TiO2薄膜吸收光谱的影响.理论计算和实验结果表明,... 用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂了V+,采用全势线性缀加平面波方法计算了锐钛矿TiO2及V+掺杂TiO2超原胞的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测了注入不同剂量的V+对TiO2薄膜吸收光谱的影响.理论计算和实验结果表明,锐钛矿TiO2薄膜注入V+后,带隙宽度变小,吸收光谱发生红移,并且TiO2的带隙宽度随着注入V+剂量的增加而减小. 展开更多
关键词 v^+注入 TIO2 全势线性缀加平面波方法 能带结构
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氦对LaNi5晶体结构的影响及其扩散特性研究 被引量:1
17
作者 张传瑜 高涛 +3 位作者 张云光 周晶晶 朱正和 陈波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期4379-4385,共7页
从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波(FLAPW)方法,对氚衰变后氦在合金中的占位以及LaNi5He晶体结构进行了理论计算,并系统给出了氦在间隙间的迁移曲线.结果表明,氦原子在十二面体(1b)格位最稳定,并且氦从6m... 从密度泛函理论为基础的第一性原理出发,运用全势能线性缀加平面波(FLAPW)方法,对氚衰变后氦在合金中的占位以及LaNi5He晶体结构进行了理论计算,并系统给出了氦在间隙间的迁移曲线.结果表明,氦原子在十二面体(1b)格位最稳定,并且氦从6m格位向1b格位迁移不存在势垒,而从2d格位向1b格位迁移则需越过1.55eV高的势垒.另外,氦从12n格位穿过12o格位最后到达6m格位也无明显势垒存在,并且处于4h格位之间的氦原子可以自由迁移,而相应12n格位之间的直接迁移则需跨越13.6eV高的势垒.最后还计算给出了氚衰变后合金的态密度、电子密度以及势能分布图,并与相应的LaNi5H结构作了详细比较. 展开更多
关键词 全势能线性缀加平面波(flapw) LaNi5He 态密度 扩散
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