Ag-La系二元化合物结构与电子性能的第一性原理研究

2016-09-13高恩强张照超阮海光黄福祥陈志谦王兰兰

重庆理工大学学报(自然科学) 2016年8期

关键词：结构

高恩强，张照超，阮海光，黄福祥，陈志谦，王兰兰

(1.重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆　400054；2.西南大学材料与能源学部，重庆　400715)

Ag-La系二元化合物结构与电子性能的第一性原理研究

高恩强1，张照超1，阮海光1，黄福祥1，陈志谦2，王兰兰1

(1.重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆400054；2.西南大学材料与能源学部，重庆400715)

通过第一性原理方法系统地研究了Ag-La系四种二元化合物的相结构稳定性和电子结构，包括B2-LaAg、LaAg2、La14Ag51和α-LaAg5。结构优化后的平衡态晶体参数及质量密度与实验值相符。结合能表明，随La浓度的增加，化合物的键合强度和稳定性提高。Ag-La系4种二元化合物的生成焓分别为-21.7，-26.8，-22.9，-18.1 kJ/mol，与实验值或CALPHAD的理论值相符。电子结构表明这些化合物是导体，其原子间的价键性质是由金属键、离子键和共价键构成，其中：离子键是由Ag原子从La原子中得到电子形成的，共价键是由Ag s-p及Ag p-La d杂化构成的。并且这些化合物的共价键和离子键随着La浓度的增加而增强，使得Ag-La化合物稳定性提高。

Ag-La系；稀土相；电子结构；第一性原理

直到目前为止，对Ag-La系化合物的物理化学性质研究，无论是实验上还理论上还是很匮乏。另一方面，为了更深入了解Ag-La系二元化合物则需要更系统的数据。本文将采用第一性原理计算方法，系统地研究Ag-La系二元化合物的晶体结构和电子结构的关系，包括B2-LaAg、LaAg2、La14Ag51和α-LaAg5。