单斜晶体FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)弹性性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波方法研究单斜晶体FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)的弹性性质和电子结构。利用应力-应变法结合广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)计算3种单斜晶体的13个独立弹性常数;采用Voigt-Reuss-Hill模型计算得到多晶体的体积模量、切变模量和弹性模量。结果表明:采用GGA所得晶格参数与实验值吻合;基于GGA计算出FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)的弹性常数,并求得相应的体积模量、切变模量和弹性模量;计算所得FeZn_(13)的弹性模量为103.7 GPa,与实验值基本吻合;同时,FeZn_(13)与Zn两相之间弹性模量具有良好匹配性;FeZn_(13)、CoZn_(13)和MnZn_(13)三者具有相近的弹性常数、弹性模量和相似的电子结构,且三者均满足单斜晶体的稳定性判据。