金属间化合物晶体结构和振动性质的原子级模拟

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zjian26
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本论文利用由陈氏晶格反演方法获得的原子间相互作用势,对稀土金属间化合物以及锕系金属间化合物的晶体结构、相稳定性、择优代位以及热力学性质等进行了研究。主要成果是:(1)模拟计算RMn12-xFex(R=Y,Ho,Er)金属间化合物的结构性质,计算结果表明第三组元Fe优先占据8f晶位,计算的晶格常数与实验结果符合较好。此外,利用晶格反演的原子间相互作用对势对复杂结构RMn12-xFex的一些力学性质如弹性常数和体模量进行了模拟计算,并首次探讨了该体系的声子态密度曲线及德拜温度。(2)模拟计算RCo2Al8(R=La,Ce,Pr)化合物的结构性质。计算的晶格常数和原子的配位数与实验值符合的很好。我们还研究了这些材料的一些简单力学性质,如弹性常数和体模量等,并且用相同的势对振动模式做了相应的定性分析。(3)利用原子间相互作用对势研究了锕系金属间化合物Th3Co4+xAl12-x和U3Co4+xAl12-x的结构和力学性质。计算结果表明稳定元素Co优先替代6h晶位上的Al原子。在U3Co4+xAl12-x化合物中计算所得的晶格常数和实验数据也是很吻合的。此外,利用相同的对势还研究了它们的弹性常数和体模量。(4)探讨了过渡金属M对化合物UCu3M2Al7和UCu4MAl7(M=Cr,Mn,Fe)结构性质的影响。计算所得的晶格参数和实验结果符合得很好。此外,我们还计算了晶格振动性质如声子态密度,比热和振动熵等。(5)研究了UMxAl12-x(M=Fe,Co,Ni,Cr,Mn)以及UMxAl12-xHx的相稳定性,择优占位,弹性常数和体模量等。计算结果表明Fe,Co,Ni,Cr和Mn优先占据8f晶位,间隙H原子占据2b晶位。计算的晶格常数和文献的报导值符合的很好。此外,我们还首次研究了这些化合物的声子态密度。
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