電子化合物的原子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)特征研究.pdf

1、電子化合物是特殊的金屬間化合物，化學(xué)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(fù)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(jìn)展，電子化合物的概念也從晶態(tài)相擴展到了準(zhǔn)晶、準(zhǔn)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(tuán)簇加連接原子模型將非晶分為團(tuán)簇和連接原子部分，成功地應(yīng)用于大塊非晶合金的成分設(shè)計。在近期工作中，團(tuán)簇加連接原子模型與Friedel振蕩結(jié)合，發(fā)展出團(tuán)簇共振模型，并指出了理想非晶中電子濃度e/a與團(tuán)簇原子個數(shù)Z的關(guān)系，e/a=24/Z，而理想非晶的單位團(tuán)簇電子數(shù)e/u為24。
　　基于上述研究，本工作將團(tuán)簇加連接原子模型應(yīng)用于典型的電子化合物，具體分析了各個相中的主團(tuán)簇、團(tuán)簇式、團(tuán)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(jié)構(gòu)，又結(jié)合長程Friedel振蕩，為電子化合物的結(jié)構(gòu)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(tuán)簇式電子數(shù)e/u的規(guī)律。晶體結(jié)構(gòu)中團(tuán)簇通常不是共享的，考慮并消除相同團(tuán)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(jìn)一步地細(xì)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