隨著研究技術(shù)的逐漸成熟,越來(lái)越多的具有優(yōu)于傳統(tǒng)金屬材料的合金被研究發(fā)現(xiàn)。該類合金材料由于具有良好的物理特性,因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。在目前研究中,大多數(shù)集中于實(shí)驗(yàn)法制造高性能的合金物質(zhì)RT₂Al₂₀,主要是以稀土、錒系和鈣元素金屬化合物,但是卻鮮有研究此類化合物的彈性性能、電子結(jié)構(gòu)以及熱力學(xué)性能等。本文主要是以第一性原理的密度泛函理論的方法,系統(tǒng)的計(jì)算分析了鈣金屬化合物CaT₂Al₂₀（T=Ti,V,Cr,Nb,Mo,Ta）、稀土化合物GdT₂Al₂₀（T=Ti,V,Cr）和錒系化合物ThT₂Al₂₀（T=Ti,V,Cr）的物理性能。其中,計(jì)算得到的生成焓和聲子散射圖表明三類晶體材料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。又根據(jù)力學(xué)性質(zhì)得到了晶體材料的彈性模量、彈性常數(shù)、剪切模量、楊氏模量、脆韌性以及硬度等,計(jì)算結(jié)果表明三類化合物具有比純Al更好的彈性性能,并且其物理特性都優(yōu)于純Al金屬。此外,根據(jù)態(tài)密度分析了相應(yīng)的軌道雜化,以此研究三...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 三元金屬間化合物RT₂Al₂₀的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 稀土化合物
        1.2.2 錒系化合物
        1.2.3 鈣系化合物
    1.3 選題的背景及研究?jī)?nèi)容
第2章 理論方法和計(jì)算軟件介紹
    2.1 第一性原理計(jì)算
        2.1.1 求解多粒子體系的薛定諤方程
        2.1.2 Born-Oppenheimer近似
        2.1.3 Hartree-Fock近似
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 Thomas-Fermi模型
        2.2.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
    2.3 交換關(guān)聯(lián)泛函
    2.4 贗勢(shì)
    2.5 Materials Studio軟件介紹
第3章 鈣系RT₂Al₂₀三元金屬間化合物物理特性的第一性原理研究
    3.1 引言
    3.2 計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)性能
        3.3.2 彈性性能
        3.3.3 各向異性
        3.3.4 電子結(jié)構(gòu)
        3.3.5 熱力學(xué)性能
        3.3.6 光學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 稀土和錒系RT₂Al₂₀三元金屬間化合物物理特性的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 參數(shù)設(shè)置
    4.3 稀土RT₂Al₂₀三元金屬間化合物物理特性的第一性原理研究
        4.3.1 結(jié)構(gòu)性能
        4.3.2 彈性性能
        4.3.3 各向異性
        4.3.4 電子結(jié)構(gòu)
        4.3.5 熱力學(xué)性能
        4.3.6 小結(jié)
    4.4 錒系RT₂Al₂₀三元金屬間化合物物理特性的第一性原理研究
        4.4.1 結(jié)構(gòu)性能
        4.4.2 彈性性能
        4.4.3 各向異性
        4.4.4 熱力學(xué)性能
        4.4.5 小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：4040587