稀土四硼化物表面性质的第一性原理研究

电子发射材料的性能通常与功函数和表面稳定性有关。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理，计算五种四硼化物(RB₄,R为稀土金属La、Ce、Gd、Tb、Dy)的功函数和表面能。计算表明，RB₄表面性质取决于晶体表面取向和终结面原子。当终结面为稀土原子时，等化学计量和非化学计量表面的功函数和表面能都会降低。其中功函数降低约1.5 eV，非化学计量比的表面能平均降低0.3 J/m²。LaB₄的理论发射性能最好，是一种潜在的新型电子发射材料。