单晶稀土六硼化物(RB6,R=La,Sm,Yb,Ce,Eu,Y)由于体现出较多的复杂物理性质,比如超导性、半导体性、混合价态和热电子发射性能,得到了越来越多的关注和研究。其中六硼化镧(LaB6)是一种同时拥有功函数低(2.6-2.8eV)、熔点高(2715℃)、挥发性差和较高的耐化学性等优点的热电子阴极发射材料。近年来,理论计算和实验两方面除了研究LaB6最基本的几何和电子性质外,更多的集中研究来寻找其最优发射晶面和尝试掺杂不同元素提高其发射性能,然而对于LaB6的声子、晶格振动、热输运性质和热导机制的研究较少。除此之外,静水压对LaB6的热学性质、弹性性质和力学性质的影响鲜见报端。本文利用密度泛函理论,对LaB6的电子结构、声子及其输运性质、静水压下的电热输运性质、弹性性质和力学性质进行了系统研究,主要研究内容有:LaB6的电热输运性质及其物理机制、高压下LaB6的电热输运特性和静水压对LaB6弹性性质和力学性质的影响。主要结论如下:首先通过分析计算得到的LaB6的电子结构可知,LaB6体现金属性行为,主要是La d电子的贡献;声子谱中从r点出发的三条声学支沿布里渊区积分路径的变化曲线扁平,而低频光学支的变化曲线起伏明显,振动频率与实验值相吻合,这说明光学支具有较大的色散行为,是热导率的主要贡献;结合振动模式分析可知,B原子振动引起的B6八面体畸变是晶格热导率的主要来源,La基本不参与振动。LaB6热导率分为两部分,一部分是几乎由La d电子决定的电子热导率,另一部分主要是B原子振动所决定的晶格热导率,并且在低温时晶格热导率占据材料热输运的主导地位,很好地解释了已有实验,而高温时电子热导率占主导。其次计算了 LaB6在0-90GPa下的电子结构、声子及其热输运性质,结果表明在0-40GPa时被费米能级穿过的导带部分随压强的增大而增大,50GPa时被穿过的部分突然减少,而后随压强的增大而继续减少,费米能级附近的态密度分布呈现相同趋势,态密度分布变宽。马利肯电荷和键分布结果表明,随压强的增大,La原子失电子能力增强意味着B原子得电子能力增强,B原子之间化学键的共价程度加大。分析声子谱可知,除了 T1g模式外,其他振动模式的频率在施加压强后向高频方向移动,这可能与B6八面体畸变程度有关;同时R点处的第五组和第六组光学支在压强增大的情况下,相互靠近直至发生交叠,而r点处的T1g和T2u模式逐渐远离;压强的增大使得声学支和低频光学支的频率间隙先增大后减小,这说明声学支和光学支之间的相互作用先减弱后增强。模式格林爱森参数随着压强的增大而减小,并与实验值吻合较好,表明LaB6的热导率应随压强的增大而增大,再结合压强对热输运性质的影响,更深一步地解释和理解静水压下LaB6的热导机制。LaB6在电子发射领域(尤其是场发射领域)的应用,与其自身的物化性质和硬脆特性紧密相关,计算了IAB6在0-90GPa下的弹性性质和力学性质。结果表明,压强增大使得三个弹性常数C11、C12和C44均增大,但C11增大更快,说明LaB6在主轴应力方向具有较大的体积模量和杨氏模量;利用Voigt法、Reuss法和Hill法分别计算了体积模量(B)和剪切模量(G),发现BH和GH均随压强的增大而增大,二者之比反映出LaB6呈脆性。杨氏模量、泊松比和硬度的计算结果同时说明了 LaB6具有较大的刚度和硬度,这与LaB6中的几何结构和成键特点有关。另外,通过计算弹性波速可知,LaB6在长波近似下,纵波速度大于横波速度并且与实验吻合较好,这可能与LaB6的各向异性有关。三种方法计算得出的各向异性因子表明了 LaB6在力学性质上是各向异性的,经与目前文献中报道的理论值实验值对比,计算结果吻合较好且在合理范围内,表明计算过程和结果是合理可靠的。