摘要：单晶LaB6是一种理想的热发射和场发射阴极材料,其不同晶面表现出不同的发射性能.采用基于密度泛函理论的第一性原理计算分析了LaB6单晶的（100）,（110）,（111）,（210）,（211）和（310）典型晶面的差分电子密度、能带结构和态密度,并对光学区熔法制备的高质量单晶LaB6的上述典型晶面的热发射性能进行了测试.理论计算结果表明LaB6各晶面结构的不同和电子结构的差异导致LaB6发射性能具有各向异性,晶面内La原子的密度越大、费米能级进入导带越深、费米能级附近态密度越大及其在导带区域的分布宽度越宽、导带在费米能级附近分布越多,晶面的逸出功越低,发射性能越好.热发射测试结果表明,当阴极测试温度为1773 K,测试电压为1 k V时,（100）,（110）,（111）,（210）,（211）和（310）晶面的最大发射电流密度分别为42.4,36.4,18.4,32.5,30.5和32.2 A/cm^2,其中（100）晶面具有最佳的发射性能.

关键词：单晶lab6 晶面 第一性原理 热发射性能 

单位：北京工业大学材料科学与工程学院; 新型功能材料教育部重点实验室; 北京100124; 合肥工业大学材料科学与工程学院; 合肥230009