关键词：第一性原理;稀土元素La;Mg_2Si;弹性性能;电子结构
摘 要：采用密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势方法对稀土元素镧(La)掺杂Mg_2Si的几何结构、弹性性能和电子结构进行计算与分析。首先,结合形成焓、Born力学稳定性以及差分电荷密度的结果可知,掺杂稀土元素La之后,形成的Mg_8Si_4La和Mg_8Si_3La均不能稳定存在,La掺杂的Mg_2Si优先占据体系Mg原子的位置;其次,晶体的体模量(B),剪切模量(G),杨氏模量(E),泊松比(ν),以及各向异性系数(A)的计算结果表明本征Mg_2Si为脆性相,而Mg_7Si_4La为韧性相,掺杂La可以提高Mg_2Si的延展性;最后,态密度、Mulliken布居数和电荷差分密度的计算结果表明掺杂稀土镧后费米面向高能级区域偏离,进入导带,提高了Mg_2Si的导电性。
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