Al4Si3晶体结构的全局优化及稳定性

铝硅合金具有质轻、耐磨等优点,是重要的发动机缸体材料.铝硅合金主要以共晶结构存在,对铝硅晶体结构的研究可以帮助我们了解其成键性质及微结构.采用进化算法结合密度泛函理论研究了Al4Si3晶体的全局最稳定结构,结果表明,P4/MMM结构的结合能最大,为-29.05eV.能带和电子局域函数表明Al4Si3晶体是零带隙导体,Si-Si、Al-Si键都是强共价键.对弹性模量和声子谱的分析也表明P4/MMM结构是动力学稳定的,还讨论了其力学性能.