物理学论文_典型二元单晶REB_(6)的电子结构和

文章摘要:二元单晶稀土六硼化物(REB₆)具有丰富的物理性质，其中单晶LaB₆具有优异的电子发射特性，影响二元REB₆发射性能的物理机制及其它二元REB₆的是否具有良好的发射特性需要进一步研究。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算对典型二元单晶REB₆（RE=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd）的电子结构、功函数进行了理论分析，并对区熔法制备的高质量单晶REB₆的热发射性能进行了测试。电子结构计算结果表明二元REB₆费米能级附近具有很高的态密度，宽域分布的稀土元素d电子决定了REB₆优异发射性能的电子态，局域分布的f轨道对发射性能不利。功函数理论计算表明具有d态价电子的二元REB₆ （RE=La、Ce、Gd）具有较低功函数。热发射测试结果表明，以上单晶REB₆ （100）晶面功函数热发射测试值与理论计算值基本相符。最终理论计算结合实验结果表明LaB₆和CeB₆具有良好的热发射和场发射性能，GdB₆具有良好的场发射性能。

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