高压下新型双'A'层MAX相V2Ga2C的密度泛函理论研究

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理,研究了压强对双"A"层MAX相V2Ga2C晶体结构、弹性和电子性质的影响,并利用玻恩稳定准则预测了 V2Ga2C力学稳定状态下的压强范围.计算结果表明:在0～70 GPa下,V2Ga2C的晶体结构处于力学稳定状态;随着压强的增大,V2Ga2C的晶格常数和体积均有不同程度的缩小,a轴随压强的增大收缩得最快,晶胞体积收缩了 24％左右;随着压强的增加,V2Ga2C材料的维氏硬度从0 GPa压强下的18.23 GPa减小为70 GPa压强下的2.30 GPa,在20.15 GPa时从脆性材料转变为韧性材料;V2Ga2C的态密度和能带结构等电子性质随压强的变化较小,即压强对V2Ga2C的电子性质影响不大.