钆掺杂La2Ce2O7电子结构和性能的第一性原理计算

摘要：

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了不同钆掺杂量(La1-xGdx)2Ce2O7(x为物质的量分数,取0,0.25,0.50,0.75,1.00)的几何结构、电子结构、力学和热学性能.结果表明:(La1-xGdx)2Ce2O7能带结构为r-X间接带隙,带隙随着x的增加而减小;随着x的增加,(La1-xGdx)2Ce2O7的晶格常数和体积先减小后增大,相对分子质量增大,密度先增大后减小;(La1-xGdx)2Ce2O7的力学 性 能均 符 合Born-Huang稳 定 性 判 据,说 明(La1-xGdx)2Ce2O7具有良好的力学稳定性;Pugh比(剪切模量与体模量之比)小于0.571,泊松比大于0.26,说明(La1-xGdx)2Ce2O7具有良好的韧性,具备承受热循环应力的能力;(La1-xGdx)2Ce2O7的最小热导率在0.98～1.26 W·m-1·K-1之间,低于氧化钇稳定氧化锆,表明(La1-xGdx)2Ce2O7具有良好的热学性能,可以作为热障涂层的候选材料.

关键词：热障涂层、钆掺杂La2Ce2O7、第一性原理计算、电子结构、热学性能

所属期刊栏目：48

分类号：TG174.45(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金11304028

在线出版日期：2024-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：63-69