5d过渡金属二硼化物的结构和热、力学性质的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理系统地研究了5d过渡金属二硼化物TMB2(TM=Hf—Au)的结构、热学、力学和电学性质.我们考虑了三种结构,分别为AlB2,ReB2和WB2结构.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验研究符合得很好.通过计算生成焓预测了化合物的热力学稳定性;从HfB2到AuB2,生成焓的整体趋势是逐渐增加的.在所考虑的结构中,对HfB2和TaB2,AlB2结构是最稳定的;对WB2,ReB2,OsB2,IrB2和AuB2,ReB2结构是最稳定的;对PtB2,WB2结构是最稳定的.在所考虑的化合物中,ReB2结构的ReB2具有最大的剪切模量(295GPa),是最硬的化合物,与先前的理论和实验结果相符.计算得到的总态密度显示所有结构都具有金属特性.讨论了系列化合物的变化趋势.

CoSb_2结构5d过渡金属二氮化物力学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论平面波赝势的第一性原理方法,对具有CoSb2结构5d过渡金属二氮化物TMN2(TM=Hf、Ta、W、Re、OsI、r、Pt、Au)的晶格常数、电子结构和力学性能进行了计算。计算结果表明,对于该结构的二氮化物,除AuN2外,均同时满足热力学和机械稳定性标准;其中OsN2具有最高的体弹性模量和剪切模量分别为418和257GPa;态密度分析表明,过渡金属原子的5d轨道与氮原子的2p轨道之间发生了强烈的杂化现象,二者之间形成了较强共价键。