Ab Initio Calculation of Vacancies and Interstitials in NiSi2

An ab initio plane-wave ultrasoft pseudopotential method based on the generalized gradient approximations has been utilized to investigate the electronic structure, atomic geometry, formation energy to provide a better understanding of properties of Ni disilicide. The vacancy and interstitial formation energies largely depend on the atomic chemical potentials. The formation energies of vacancies Vsi and VNi are in the range of 0.04-0.56 eV and 1.25-2.3eV, respectively and the formation energies of Si and Ni interstitials are 3.89-4.42eV and 0.67-1.71 eV,respectively. The smaller Ni interstitial formation energy is in agreement with the experimental result that Ni interstitial atom is dominant diffusion species in NiSi2.     

掺杂半导体β-FeSi2电子结构及几何结构第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论全势线性缀加平面波法,使用广义梯度近似处理交换相关势能,首先计算了β-FeSi2的电子结构及其各元素各亚层电子的能态密度,β-FeSi2的电子能态密度主要由Fe的d层电子和Si的p层电子的能态密度确定;其次通过计算不同掺杂系统的总能量确定了掺杂原子在β-FeSi2中的置换位置,在β-FeSi2中,Co置换FeⅡ位置的Fe原子,Al置换SiⅠ位置的Si原子,这种择位置换与现有的计算结果完全一致;最后计算了Fe1-xCoxSi2和Fe(Si1-xAlx)2的电子结构,对它们的电子结构特征进行了分析,并探讨了电子结构对其热电性能(塞贝克系数、电传输及热传输性能)的影响.     

CoSi电子结构第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论全势线性扩展平面波法，首先对CoSi的晶胞参数进行优化计算，CoSi多粒子系统的最低能量为-134684297Ry，此时其晶胞处于最稳态，与最稳态对应的晶胞体积V0等于5899360a.u.3,晶胞参数为a=b=c=04438nm；然后计算了优化后的CoSi的电子结构及Si侧Al掺杂的CoSi075Al025的电子结构并分析了两者的电子结构特征，计算的CoSi电子能态密度与已有的计算结果整体形貌相同，但存在局部差异，Al掺杂后费米面发生了偏移；最后探讨了两者的电子结构对热电性能的影响，Al掺杂可提高CoSi的材料参数B，因此有望提高其热电性能. 关键词： 第一性原理 电子结构 热电性能     

添加Si3N4对烧结NdFeB的磁性能及抗腐蚀性能的影响

针对在提高NdFeB永磁材料耐蚀性时出现磁性能下降的问题,研究了通过混粉的方式添加Si3N4对烧结NdFeB磁体磁性能和耐腐蚀性的影响。研究结果表明,添加适量Si3N4可实现在磁体剩磁和最大磁能积提高的基础上,提高材料的腐蚀电位,并且在极化曲线的阳极部分相同电位条件下,具有较小的极化电流密度,从而达到改善NdFeB磁体耐腐蚀性的目的。     

ReSi1.75电子结构的第一性原理研究

基于第一性原理全势线性缀加平面波方法和局域密度近似(LDA)，对ReSi_1.75的基态晶格属性进行了研究. 结构优化的结果表明，ReSi_1.75的基态平衡晶格常数比实验值小约0.6%. 在LDA计算基础上，考虑局域的Re的d电子库仑作用，用LDA+U方法计算了ReSi_1.75的电子结构，发现当U_eff=U-J=4.4eV时，能带结构呈半导体性质. 具有0.12eV 关键词： 1.75')" href="#">ReSi_1.75 局域密度近似 自相互修正作用 电子结构     

从头计算方法比较TiSi2的C54相和C49相

采用平面波超软赝势描述多电子体系,利用密度泛函理论和广义梯度近似,计算出C54相和C49相TiSi2的晶格常数、体弹性模量、形成能、电子态密度(DOS)和Mulliken电荷布居等性质.通过比较这两种物质的性质,发现尽管两者形成能很相近,但C49相结构对称性差、体弹性模量小、熔点低, Ti原子d轨道的反键强、离子性弱.这些性质上的差异和C49相TiSi2在固相反应中优先形成有关.     

致密度对填充skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12热电性能的影响

研究了致密度对填充skutterudite化合物La_0.75Fe₃CoSb₁₂热电性能的影响.La_0.75Fe₃CoSb₁₂表现为p型传导，载流子迁移率随着致密度的增加而升高.由于样品中空洞的散射作用，致使电阻率ρ随着致密度的降低而升高，同时造成热导率κ的下降，但塞贝克系数α与致密度关系不大，致密度造成电阻率ρ升高的比率与热导率κ下降的比率相当，致密度不同的样品具有相当的ZT 关键词： 致密度 填充式skutterudite化合物 热电性能     

Effect of phonon scattering mechanisms on the lattice thermal conductivity of skutterudite-related compound

We have prepared the skutterudite-related compounds FeCo_3Sb_{12} and La_{0.75}Fe_3CoSb_{12} with different average grain sizes (about 0.8 and 3.9μm) by hot pressing. Samples were characterized by XRD, EPMA and SEM. The lattice thermal conductivity was investigated in the temperature range from room temperature to 200℃. Based on the Debye model, we analyse the change in lattice thermal conductivity due to various phonon scattering mechanisms by examining the relationship between the weighted phonon relaxation time τ(ω/ω_D)^2 and the reduced phonon frequency ω/ω_D. The effect of grain boundary scattering to phonon is negligible within the range of grain sizes considered in this study. The large reduction in lattice thermal conductivity of FeCo_3Sb_{12} compound contributes to the electron－phonon scattering. As for La_{0.75}Fe_3CoSb_{12} compound, the atoms of La filled into the large voids in the structure of the skutterudite produce more significant electron－phonon scattering as well as more substitute of Fe at Co site at the same time. Moreover, the point-defect scattering appears due to the difference between the atoms of La and the void. In addition, the scattering by the rattling of the rare-earth atoms in the void is another major contribution to the reduced lattice thermal conductivity. Introducing the coupling of the electron－phonon scattering with the point-defect scattering and the scattering by the rattling of the rare-earth atom is an effective method to reduce the lattice thermal conductivity of the skutterudite-related compounds by substitution of Fe for Co and the atoms of La filled in the large voids in the skutterudite structure.     

致密度对填充skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12热电性能的影响

研究了致密度对填充skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12热电性能的影响.La0.75Fe3CoSb12表现为p型传导,载流子迁移率随着致密度的增加而升高.由于样品中空洞的散射作用,致使电阻率ρ随着致密度的降低而升高,同时造成热导率κ的下降,但塞贝克系数α与致密度关系不大,致密度造成电阻率ρ升高的比率与热导率κ下降的比率相当,致密度不同的样品具有相当的ZT值.致密度对填充式skutterudite化合物La0.75Fe3CoSb12ZT值关系影响不明显.     

混合稀土对Cu—Ni—Si铸态合金组织和电性能的影响

研究了混合稀土对Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ三元合金铸态组织和电性能的影响，观察到稀土元素的加入造成合金晶界共晶相的改变以及基体中相中针状η－ＮｉＳｉ的分析，同时稀土元素的加入对合金的电阻率和电阻温度系数产生明显的影响，使得合金的电阻温度系数随稀土加入量的增加呈从递减到递升的变化。