利用第一性原理计算金属间化合物的能带结构或态密度

对于金属间化合物，通常计算电子结构来了解它们的成键特征，并进一步揭示它们结构稳定性的机理。为了研究化合物的电子结构，通常需要计算能带结构或态密度(DOS)，其中DOS是能带结构的直观反映。DOS能够描述在固体物理中每个能级上可用和要占据的态的数目。特定能级的高能能级意味着有更多的态可供电子占据。DOS是了解化合物成键的重要参数，原子成键特性的细节可以通过部分态密度清楚地显示出来。由于费米能级N(EF)的DOS值可以估计相对的成键电子数，成键电子数越多，电荷相互作用越强。金属间化合物的结构稳定性与其费米能级附近的成键电子有关。Liu等人报道了典型的Laves相MgCu₂和MgZn₂在零压和高压下的电子结构。他们同时计算了在费米能级附近的平衡晶格常数下的全部和部分密度泛函。根据费米能级的有限密度泛函理论，这两种化合物都是金属的。在费米能级以下，键态主要由高度局域的Cu(Zn)-d态占据，而反键态主要由Mg-sp态占据。

欧阳等人利用第一性原理计算研究了Laves C₁₅-Mg₂RE(RE=La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Gd)的电子性质。这些化合物的DOS基本一致，主要区别在于稀土元素的部分DOS。Long等人计算了MgYZn和Mg_0.9YZn_1.06合金沿高对称方向的能带结构和相应的能级分布。他们发现，MgYZn和Mg_0.9YZn_1.06的N(E_F)值有显著差异。一般来说，N(E_F)越小，化合物越稳定。Tao等人计算出在费米能级下，MgDy的总能级密度为N(E_f)=1.44态/eV/原子，比MgPr的总能级密度大。因此，MgPr比MgDy更稳定，这与由生成热得到的结果是一致的。他们还发现，在B₂-MgCe中，成键状态以Mg-S、Mg-p和Ce-d为主，反键状态以Ce-d为主。

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