二維Al--Ni--Co準晶準單胞團簇的第一性原理研究.pdf

1、Al-Ni-Co系準晶是二維準晶的一種，學者們對其結(jié)構(gòu)有許多研究，但是對其電子性質(zhì)和態(tài)密度的研究較少，為了探究其結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)之間的關(guān)系，本論文基于透射電子顯微鏡高分辨Z襯度像實驗結(jié)果，構(gòu)建了Al-Ni-Co系準晶b-Ni相和5f相的準單胞模型，并利用第一性原理計算研究了其基態(tài)能量、電子性質(zhì)和態(tài)密度，分析對比了不同過渡金屬元素(TM)原子占比模型的計算結(jié)果。得到結(jié)論如下:
　　1.基于密度泛函理論，研究了Al-Ni-Co系十邊形準

2、晶相b-Ni結(jié)構(gòu)的10f模型中的NinCo40-n(n=0～40)準單胞團簇，對n=0，8，16，24，32，40這六個結(jié)構(gòu)進行幾何優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)圈原子都向內(nèi)收縮。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)中圈TM原子外接圓直徑為13.0(A)，內(nèi)圈TM原子外接圓直徑為4.3(A)。通過分析這些準單胞團簇的結(jié)構(gòu)與能量的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，過剩能在Ni原子占比超過50％時顯著增大。且Co偏向于占據(jù)中圈，準單胞團簇的過剩能隨著中圈Co比例增大而降低。態(tài)密度分析發(fā)現(xiàn)費米面附近處存在

3、贗能隙，且Co原子占據(jù)外國的結(jié)構(gòu)比Co原子占據(jù)內(nèi)圈的結(jié)構(gòu)擁有峰值更高的總態(tài)密度曲線。
　　2.研究Al-Ni-Co系十邊形準晶相5f結(jié)構(gòu)的5f_1模型中的NinCo40-n(n=0～40)準單胞團簇，對n=0，8，16，24，32，40這六個結(jié)構(gòu)進行幾何優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)其對稱破缺?；?f_1模型進行調(diào)整，構(gòu)建5f_2模型，同樣對不同Ni原子占比結(jié)構(gòu)進行幾何優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)內(nèi)圈原子位置向內(nèi)收縮，且其仍保持五次旋轉(zhuǎn)對稱性，各個模型優(yōu)化后結(jié)構(gòu)相似