高压对Ti2AlX(X=C,N)结构、弹性和电子性质的影响

人工晶体学报, 2016, 45(10): 2406-2411.

高压对Ti2AlX(X=C,N)结构、弹性和电子性质的影响

李辉 ^1, , 罗至利 ^2, , 刘哲 ^3, , 夏晓宇 ^4, , 韩旭旭 ^5, , 余鸿洋 ^6, , 孙国栋 ^7,

1.长安大学材料科学与工程学院,西安,710064

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6.长安大学材料科学与工程学院,西安,710064

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基金项目: 长安大学中央高校基金(310831151081,310831151084,310831152020) 陕西省自然科学基金(2014JQ6217,2014JQ6212,2015JQ5144) 国家自然科学基金(51402023,51402024)

关键词： MAX相 , 弹性性质 , 电子性质 , 高压 , 第一性原理

Effect of High Pressure on the Structure, Elastic and Electronic Properties of Ti2AlX (X =C, N)

Keywords： MAX phase , elastic property , electronic property , high pressure , first-principle

采用第一性原理方法,对比研究了Ti2AlC和Ti2AlN在高压下的结构、弹性和电子性质.结果表明,Ti2 AlC和Ti2AlN的品格常数a、c和体积V均随着外压的增大减小,但二者变化规律略有不同,都体现了材料的各向异性.通过对弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量等弹性性质的分析,发现它们均随外压的增加而增大,并验证了Ti2AlC和Ti2AlN在0～50 GPa范围内的力学稳定性.此外,还从电子态密度的角度考察了Ti2AlC和Ti2AlN的电子性质,认为它们均具有共价键和金属键的双重特性,并发现在0 ～ 50 GPa范围内压力对态密度影响较小.本文计算结果与已有实验值和理论值吻合较好.

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