【摘 要】
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本文利用高压烧结和放电等离子体烧结工艺合成了Al-Fe和Al-Mn-Si两个准晶体系的一系列复杂金属间化合物。主要利用单晶X射线衍射技术对一些析出物的晶体结构进行了解析和精修;利用第一性原理计算研究了Al-Fe体系中新相的机械稳定性、动力学稳定性和热力学稳定性以及能带、态密度和电子局域函数等相关性质;利用拓扑学分析了Al-Mn-Si体系中Al3(Mn,Si)相的本征构建单元。首先,在原子配比为3:
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本文利用高压烧结和放电等离子体烧结工艺合成了Al-Fe和Al-Mn-Si两个准晶体系的一系列复杂金属间化合物。主要利用单晶X射线衍射技术对一些析出物的晶体结构进行了解析和精修;利用第一性原理计算研究了Al-Fe体系中新相的机械稳定性、动力学稳定性和热力学稳定性以及能带、态密度和电子局域函数等相关性质;利用拓扑学分析了Al-Mn-Si体系中Al3（Mn,Si）相的本征构建单元。首先,在原子配比为3:1的Al-Fe高压烧结样品中,发现了一个Al13Fe3新相并确定为三方相,其晶胞参数为:a=14.5906（8）?,b=14.5906（8）?,c=7.7002（4）?,α=β=90°,γ=120°,空间群为R3c。通过第一性原理计算发现该相是一个呈金属性的稳定相。其次,在放电等离子体烧结Al2+δFe（δ=0.67）化合物的析出物中发现了一个原子比恰好为3:1的Al-Fe相并确定了其结构,其晶胞参数为:a=7.6474（7）?,b=6.4097（6）?,c=4.2114（4）?,α=β=γ=90°,空间群为Cmcm。通过第一性原理计算优化了这个结构并研究了该相的稳定性、电学性质和成键情况。最后,利用放电等离子体烧结Al74Mn20Si6准晶体系时,发现并解出了空间群为Im-3的Al4.24MnSi0.47新相,其晶胞参数为:a=b=c=12.632（4）?,α=β=γ=90°。利用Topospro软件中的“纳米团簇”算法对这个新相进行了拓扑结构分析。
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