1、近年來，基于密度泛函理論的第一原理計(jì)算方法得到了很大的發(fā)展。目前，大量的計(jì)算程序被廣泛用于自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，包括凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地質(zhì)、化學(xué)和生物學(xué)等。第一原理計(jì)算方法已經(jīng)成為科學(xué)研究中的一個(gè)常用的手段。 氮化鈦(TiN)是一種新型陶瓷材料，因?yàn)槠渚哂懈邚?qiáng)度、高硬度等優(yōu)異性能而有著非常廣泛的應(yīng)用，也因此引起了國內(nèi)外對(duì)TiN的廣泛研究。國際上已經(jīng)有不少人用VASP對(duì)包括TiN在內(nèi)的過渡金屬化合物的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性

2、能計(jì)算并進(jìn)行了理論分析，而在國內(nèi)關(guān)于TiN性能的計(jì)算并不多。 在本文中，采用了基于密度泛函理論和廣義梯度近似的第一性原理計(jì)算方法，運(yùn)用VASP軟件包對(duì)TiN的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行了計(jì)算研究。對(duì)TiN的晶格常數(shù)作了優(yōu)化，得到優(yōu)化后的晶格常數(shù)為4.26 A，比實(shí)驗(yàn)值大了0.02 A，誤差僅為0.5％，與實(shí)驗(yàn)值符合得非常好；畫出了能帶結(jié)構(gòu)圖和和態(tài)密度圖，通過對(duì)兩個(gè)圖的分析驗(yàn)證了TiN是金屬的這一結(jié)論，并且得出TiN的金屬特性主要是由

3、Ti元素的3d電子所決定的這個(gè)結(jié)論；計(jì)算了晶體的結(jié)合能和彈性常數(shù)：結(jié)合能為14.08 eV，剪切模量、體積模量和彈性模量的值分別為211.84 GPa，2.79 Mbar，507.16GPa，這些結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值及已有的用不同計(jì)算方法(如 FLAPW—GGA，F(xiàn)LAPW，LMTO-ASA等)得到的結(jié)果基本一致，其中體積模量值稍微偏小，剪切模量值稍微偏大的結(jié)果是密度泛函理論方法本身的局限性造成的；TiN的體積模量值與金剛石的相比要小的多，卻有