MAX相Nb_(2)SnC和Nb_(2)SnN的力学和热力学性质的第一性原理计算

摘要

利用基于密度泛函理论的第一性原理,在广义梯度近似下研究了MAX相Nb_(2)SnC和Nb_(2)SnN的力学、晶格动力学、电子以及热力学性质.通过弹性常数和声子的计算,研究了Nb_(2)SnC和Nb_(2)SnN两种结构的力学稳定性和动力学稳定性;通过对Nb_(2)SnC和的力学性质计算,证明了它们均具有较高的体积模量和剪切性,并且说明了Nb_(2)SnC和Nb_(2)SnN是具有弹性各向异性的韧性材料.此外,通过计算电子能带结构和态密度,研究了Nb_(2)SnC和Nb_(2)SnN的电子性质和成键性质,结果表明,两个化合物均具有金属导电性和较强的共价键,而且Nb_(2)SnN比Nb_(2)SnC具有更强的金属导电性.最后利用声子色散曲线预测了热容、自由能、焓和熵等热力学性质,结果标明,计算出的熵、焓和自由能值变化符合热力学第三定律.