复六方结构C36构型Laves MgNi2相点缺陷的第一性原理研究

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理深入研究了复六方C36构型Laves相MgNi2的力学性能和点缺陷,采用96个原子的超胞结构研究了10种存在的点缺陷结构,包括5种反位缺陷和5种空位缺陷.从缺陷形成能与化学势的函数图中可以发现,Mg原子反位Wyckoff 4f位置的Ni原子时(MgNi3)在富镁和富镍的条件下都具有最低的缺陷形成能,Mg1和Mg2在Wyckoff 4f和4e位置的空位缺陷在富镁和富镍的条件下都是最难以形成的.进一步讨论了MgNi2缺陷形成的内部因素,反位缺陷MgNi3具有最强烈的原子间相互作用,其最稳定且符合缺陷形成能的结论.