金属Mg晶格稳定性的第一原理电子结构计算-中国有色金属学报.PDF

第 18 卷第 12 期 中国有色金属学报 2008 年 12 月 Vol.18 No.12 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Dec. 2008 文章编号：1004-0609(2008)12-2224-09 金属Mg 晶格稳定性的第一原理电子结构计算 1, 2 3 1 2 2 3 陶辉锦 ，尹 健 ，尹志民 ，张传福 ，李 劼 ，黄伯云 (1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083 ； 2. 中南大学 冶金科学与工程学院，长沙 410083 ； 3. 中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083) 摘 要：采用最小二乘法对 SGTE 纯单质数据库中金属 Mg 的 Gibbs 能表达式进行了重新评估，得到了比 SGTE 数据库更精确的结果；同时，将 SGTE 数据库的晶格稳定参数外推至 0 K，与第一原理总能赝势平面波方法的结 果进行了对比，发现第一原理的晶格稳定参数结果为∆Gbcc−hcp ＞∆Gfcc−hcp ＞0，与 SGTE 外推结果一致。同时，研 究还发现：第一原理总能平面波赝势方法计算的 hcp- 、fcc-和 bcc-Mg 的晶格常数和原子体积比实验值以及投影缀 加波方法得到的结果偏大，结合能出现了完全相反的结果, 并且 3 种结构的部分 s 态电子转化为 p 态电子形成了 更强的化学键。 关键词：Mg ；Gibbs 能；电子结构；晶格稳定性；第一原理 中图分类号：TG 111 文献标识码： A Calculations of lattice stabilities of elemental Mg from electronic structures in first principles 1, 2 3 1 2 2 3 TAO Hui-jin , YIN Jian , YIN Zhi-min , ZHANG Chuang-fu , LI Jie , HUANG Bo-yun (1 School of Materials Science and Engineering, Changsha 410083, China; 2. School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 3. State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: The correction of transition data and reassessment of the parameters of Gibbs energy of elemental Mg were performed with the least-square method