α-Mg3Sb2的电子结构和力学性能

摘要

运用第一性原理研究了Mg-Sb合金中典型沉淀相α-Mg3Sb2的几何、电子结构和力学性能。结构优化得到的晶格常数和形成能与实验值符合很好。电子结构分析表明,具有半导体性质的α-Mg3Sb2带隙为0.303 eV,是间接带隙半导体。通过计算得到了α-Mg3Sb2的弹性常数,进而得到模量、泊松比等力学参数,对力学参数进行分析发现,α-Mg3Sb2有很好的延展性而塑性相对较差。通过对α-Mg3Sb2施加应变前后态密度的变化分析,发现对于六角结构的α-Mg3Sb2,与剪切模量相关的C11+C12,C33/2和与体模量相关的C11+C12+2C13+C33/2对体积变化不保守,而(C11-C12)/4和C44对体积变化保守。