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金属氮化物 XN (X = Sc, Y) 的电子、结构和弹性性质:第一性原理研究

材料科学 2012-09-04 v1

摘要

我们利用一种简单、稳健的、基于 BZW-EF 方法进行基组优化的第一性原理方法,研究了过渡金属一氮化物 ScN 和 YN 的电子及相关性质。我们在原子轨道线性组合 (LCAO) 形式下自洽地求解了 KS 方程组。结果表明,当使用 LCAO 形式获得最优基组时,能够以合理的精度计算带隙和低能导带,以及弹性和结构性质。我们计算得到的 ScN 的间接电子带隙 (EgΓX^\mathrm{\Gamma-X}_g) 为 0.79 eV (LDA) 和 0.88 eV (GGA)。对于 YN,我们预测其间接带隙 (EgΓX^\mathrm{\Gamma-X}_g) 为 1.09 eV (LDA) 和 1.15 eV (GGA)。我们还计算了这两个体系的平衡晶格常数、体模量 (Bo_{o})、有效质量和弹性常数。在已有实验数据的情况下,我们的计算值与实验值高度吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.4277,
  title  = {Electronic, structural, and elastic properties of metal nitrides XN (X = Sc, Y): A first principle study},
  author = {C. E. Ekuma and D. Bagayoko and M. Jarrell and J. Moreno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.4277},
  year   = {2012}
}

备注

9 pages, 4 figures, 1 table