1 理论和方法

计算主要采用Materials Studio软件中的CASTEP模块，具体为应用密度泛函理论(density functional theory，DFT)下的广义梯度近似(general gradient approximate，GGA)，交换关联函数选为Perdew-Burke-Ernzerhof进行计算。由于GGA方法会低估带隙的宽度，使计算结果与实际数值有所偏差，于是采用超软赝势GGA+U的方法，哈伯德U值的引入能够消除GGA方法的不足，有效的打开带隙。^[20]并采用全电子投影仪加量波法，将5s²5p⁶5d⁴6s²作为价电子处理。为了保证足够的收敛性，采用了截止能量为460 eV的平面波基集。总能量的自洽收敛小于5×10-6 eV/atom。总能量计算采用bcc和fcc的k点网格15×15×15, hcp的k点网格15×15×9, dhcp阶段的k点网格15×15×7。晶体结构在胞形和原子位置上完全松弛，当达到收敛判据时，计算过程中所有原子位置的松弛停止。所有的参数都经过了仔细的测试，并且足够精确，从而得到了良好的总能量和所有的计算。