電子化合物的原子團簇結構特征研究.pdf

1、電子化合物是特殊的金屬間化合物，化學成分不同具有相同的電子濃度值e/a。按不同的電子濃度值可分類為1.5(21/14)，1.615(21/13)和1.75(21/12)三類。由于其組成元素原子尺寸與電負性相近，電子濃度決定了相穩(wěn)定性。隨著理論與實驗研究的進展，電子化合物的概念也從晶態(tài)相擴展到了準晶、準晶近似相以及非晶相;其穩(wěn)定機制的研究也從最初基于倒空間中費米面-布里淵區(qū)邊界相互作用的描述發(fā)展至正空間基于Friedel振蕩的描述。

2、>　　本課題組提出的團簇加連接原子模型將非晶分為團簇和連接原子部分，成功地應用于大塊非晶合金的成分設計。在近期工作中，團簇加連接原子模型與Friedel振蕩結合，發(fā)展出團簇共振模型，并指出了理想非晶中電子濃度e/a與團簇原子個數(shù)Z的關系，e/a=24/Z，而理想非晶的單位團簇電子數(shù)e/u為24。
　　基于上述研究，本工作將團簇加連接原子模型應用于典型的電子化合物，具體分析了各個相中的主團簇、團簇式、團簇式的電子數(shù)。并按e/u對具有

3、相同電子濃度的電子化合物重新分類。該分類方法既考慮了電子化合物的短程和中程有序結構，又結合長程Friedel振蕩，為電子化合物的結構和穩(wěn)定性描述提供了新思路。
　　首先，本研究發(fā)現(xiàn)了晶態(tài)電子化合物中團簇式電子數(shù)e/u的規(guī)律。晶體結構中團簇通常不是共享的，考慮并消除相同團簇的共享因素，我們發(fā)現(xiàn):在電子濃度相同的一組電子化合物中，可以采用e/u進一步地細分。具體地，電子濃度為21/14的相中，可以分為e/u=3的AgCd,AgMg,A

4、gZn,AuCd,AuMg,AuZn,BeCu,CaTl,CuZn,MgTl,SrTl;e/u=6的Ag3In相;以及e/u=9的Au5Sn相。對于電子濃度為21/13的相，可以分為e/u=21的Ag9In4，Al4Cu9，Au9In4，Cu9Ga4，Cu9In4相;以及e/u=10.5的Ag5Cd8，Ag5Zn8，Au5Cd8，Cu5Zn8相。對于電子濃度為21/14的相，有e/u=21的AuCd3相;e/u=7的Cu3Ge相;e/u