【摘 要】
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由于十二硼化物和B2结构DyCu合金具有优异的物理性质,被研究人员认为是非常理想工业材料,但目前对于B12M（M=Th,U,Np,Pu）十二硼化物和B2结构DyCu合金物理性质的研究很少,这严重
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由于十二硼化物和B2结构DyCu合金具有优异的物理性质,被研究人员认为是非常理想工业材料,但目前对于B12M（M=Th,U,Np,Pu）十二硼化物和B2结构DyCu合金物理性质的研究很少,这严重阻碍了它们在工业上的应用。我们通过第一性原理,系统地研究了B12M（M=Th,U,Np,Pu）十二硼化物的相稳定性,弹性,各向异性,动力学稳定性和热力学性质。优化后的结构常数与实验数据一致。形成焓值和不同压力下体积V/V0值表明B12M具有良好的相稳定性。计算结果表明B12M十二硼化物均为脆性超硬材料。B12M的各向异性因子,杨氏模量的三维和二维投影图表明它们都是各向异性的,但各向异性的程度相对较小。计算和讨论了声速和最小热导率的各向异性及热力学量与温度之间的关系。晶格动力学性质表明四种十二硼化物均满足动力学稳定条件。同时利用第一性原理,预测了B2结构DyCu合金中过渡族金属元素的择优占位和力学性质。这些三元合金的形成焓表明,大多数过渡族金属元素倾向于取代Cu位并形成Dy8Cu7M金属间化合物。根据各化合物弹性模量计算结果,Dy7Cu8V具有最高的延展性,Dy7Cu8Hf等具有较高的剪切模量和杨氏模量。各向异性因子、杨氏模量三维和二维图预测DyCuM化合物均为各向异性材料,但各向异性程度很小。
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