《表1 Mg16Si8-xSnx晶体超晶胞对应的成分和几何优化后的晶格常数》

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《Mg_2Si_1-_xSn_x合金热电性能的第一性原理计算预测》

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由于Mg2Sn和Mg2Si具有相同的晶体结构，唯一的区别在于原子间的键长，几何优化后所得超晶胞的晶格常数如表1所示。可以看出，随着Si原子数的增加，晶格常数呈线性减小的趋势，这是由于原子半径较小的Si原子替换了较大的Sn原子，晶格常数会随之减小，同时由于Si的电负性更强，因此Mg-Si键的键长为2.717，比Mg-Sn键更短，这也是导致晶格常数降低的原因。这一点可以从Mg2Si和Mg2Sn的电荷差分密度图中直观看出，如图2所示，Si原子附近的电子富集程度要高于Sn原子，表明Si原子对获得Mg原子最外层电子的能力比Sn原子更强，因此Mg-Si键的键强也要高于Mg-Sn键。