四方Mo2B基本物性的第一性原理研究

人工晶体学报, 2015, 44(7): 1983-1996.

四方Mo2B基本物性的第一性原理研究

蒋华龙 ^1, , 濮春英 ^2, , 杨兴强 ^3, , 宋海珍 ^4, , 张飞武 ^5, , 周大伟 ^6,

1.南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳,473061

2.南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳,473061

3.南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳,473061

4.南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳,473061

5.中国科学院地球化学研究所,矿床地球化学国家重点实验室,贵阳550002;科廷大学纳米化学研究所,珀斯WA-6845

6.南阳师范学院物理与电子工程学院,南阳,473061

基金项目: 河南省教育厅高等学校重点科研项目(15B140006) 国家自然科学基金(11247222,U1304612,U1404608)

关键词：第一性原理 , 弹性性质 , 热力学性质 , Mo2B

First-principle Study on Basic Physical Properties of Tetragonal Mo2B

Keywords： first-principle , elastic property , thermodynamic property , Mo2B

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对新近发现的四方Mo2B在0～40 GPa压力范围内的物性进行了研究,研究内容包括弹性、各向异性、脆性延展性、硬度、理论强度、热容、热膨胀系数等基本物理性质.研究发现在0～40 GPa压力范围内,四方Mo2B晶体均满足力学稳定性条件,并且表现出较强的各向同性.同时发现该晶体具有较高的抗压缩能力,但抗剪切能力较差,抗压和抗剪切能力会随压力增加而增长.此外还发现四方Mo2B为韧性材料,且压力越大韧性越强.计算显示它的维氏硬度为14.3 GPa,限制其作为超硬材料的应用.通过应力-应变的计算发现其不同方向的理想拉伸及剪切强度都比较低.此外,还利用准谐德拜模型研究了四方Mo2B的热膨胀系数以及定容热容等热力学性质.

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