铟钇金属间化合物力学性能的第一性原理计算

何亚丽， 王君龙， 刘秀茹， 刘其军， 张林基， 何 竹， 唐 斌

(1. 西南交通大学物理科学与技术学院，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031;2. 西北工业大学材料学院，凝固技术国家重点实验室，西安 710072)

1 引 言

金属间化合物指由两种或多种金属组分构成的具有特定组织结构的化合物. 金属间化合物中存在金属键和共价键，共价键使得原子间的结合力增强，化学键趋于稳定，从而使其具有高熔点、高硬度的特性；同时由于原子间的结合力增强，扩散减慢，导致蠕变激活能提高，而使得它还具有高的抗蠕变性能. 此外，金属间化合物在氧化性气氛中，表面能生成致密的氧化膜，因而还具有良好的抗氧化性. 金属间化合物诸多的优异特性不仅使之成为科学家们广泛研究的对象，而且作为功能材料表现出了广阔的应用前景[1-5]. 金属铟(In)具有延展性好、熔点低、抗腐蚀、抗磨等优良特性，铟基合金化合物在电子通信、半导体开发、电子工业等多个邻域得到了广泛应用[6, 7]. 例如磷化铟纳米材料因其具有特殊的纳米场效应在光电子邻域有重要应用[6]，铟镓氧化锌作为一种非晶态半导体也广泛地应用在电子工业等邻域[8]. 钇(Y)是典型的稀土元素，对改善和提高材料的光电性质和综合力学性能有很重要的作用[9-15]，其与铟形成稳定的金属间化合物. 近年来，随着计算机的发展，人们利用第一性原理计算对In-Y系统进行了一些研究，研究发现InY、InY2及In3Y这三种In-Y合金分别具有CsCl、Ni2In、Cu3Au结构……