Ti3SnC2电子结构的第一性原理研究.pdfVIP

· 70 · 材料导报 ：研究篇 2010年 6月(下)第24卷第 6期 Ti3SnC2电子结构 的第一性原理研究 刘 强 ，程新路 ，李德华。，王 锋 (1 重庆理工大学数理学院，重庆 400050；2 四川大学原子与分子物理研究所，成都 610065；3 四川师范大学 物理与电子工程学院，成都 610066；4 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，绵阳621900) 摘要 采用密度泛函数理论框架下的第一性原理研 究了Ti。SnC2的电子结构，利用GGA-PW91基组对 Ti。SnC2晶体结构进行 了优化，并计算了Ti。Sn 的能带结构、总态密度和各原子的分态密度。对能带和总态密度的 计算结果表明，Ti。snC2在费米能级处电子态密度较高，材料表现出较强的金属性，同时材料的导电性为各向异性。 Ti3SnC2各原子的分态密度图的计算结果表明，其导电性主要由Ti2的3d电子决定，Ti1的3d态电子、Sn的5p态电 子和C的2p态电子也有少量贡献。决定材料电学性质的主要是 Ti的3d、Sn的5p和 C的2p态电子的p-d电子轨 道杂化，而p-d电子轨道杂化成键则使材料具有比较稳定的结构。 关键词 第一性原理 电子结构 Ti3SnC2 中图分类号：O614．41；O411．3 文献标识码 ：A StudyontheElectronicStructureofTi3SnC2byFirst-principles LIU Qiang ，CHENG Xinlu ，LIDehua。，WANG Feng (1 SchoolofMathematicsandPhysics，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400050；2 InstituteofAtomicand MolecularPhysics，SichuanUniversity，Chengdu610065；3 CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，SichuanNormal University，Chengdu610066；4 LaserFusionResearchCenter，ChinaAcademyofEngineeringPhysic，Mianyang62190O) Abstract TheelectronicstructureandpropertiesoflayeredceramicTiaSnC2arecalculatedbyfirst-principles basesontheframeofdensityfunctiontheory(DFT)．TiaSnCecrystalstructureisoptimizedandTi3SnC2bandstruc— ture，thetotaldensityofstates，sub-atomicdensityofstatesarecalculatedusingGGA-pw91．Thecalculatedband structureshowsthatTi3SnG appearsstrongmetallicandwithhighdensityofstateattheFermileve1．Ananalysis showsthattheelectrica1conductivityisdominatedbyaTi23dstatebutitwithlesscontributionfrom Ti13d，Sn5p， andC2pstates．Themajorfactorsgoverningtheelectronicproperitiesarep-dhybridizationfromTi3d，Sn5p，andC 2pstates，furthemr ore，p-dbondingstabilizesthestructure． Keywords first-principles，electronicstructure，TisSnC2