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杂质S对Fe/Al2O3界面结合影响的第一性原理研究

唐杰 张国英 鲍君善 刘贵立 刘春明

杂质S对Fe/Al2O3界面结合影响的第一性原理研究

唐杰, 张国英, 鲍君善, 刘贵立, 刘春明
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-17
  • 修回日期:  2014-05-27
  • 刊出日期:  2014-09-05

杂质S对Fe/Al2O3界面结合影响的第一性原理研究

  • 1. 沈阳师范大学物理科学与技术学院, 沈阳 110034;
  • 2. 沈阳新松机器人自动化股份有限公司, 沈阳 110168;
  • 3. 沈阳工业建筑工程学院, 沈阳 110023;
  • 4. 东北大学材料冶金学院, 沈阳 110819
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51371049)、辽宁省自然科学基金(批准号:20102173)和沈阳师范大学实验中心主任基金(批准号:Sy201103)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了杂质S对Fe/Al2O3 界面结合的影响. 计算结果表明:S在界面上Fe3原子处的界面偏析能最小,因此S易于向Fe3原子处偏析. Fe/Al2O3 界面的结合主要受界面两侧Fe和O原子间相互作用控制. 态密度、键重叠布居数和电子密度的计算结果均表明:S在界面处的偏析减弱了界面处Fe原子和O原子之间的相互作用,而且S的存在会引起Fe和O原子之间较强的静电排斥,这些导致了界面结合力的下降. 研究结果可以使我们深入理解S在Fe-Cr-Al合金界面处的偏析造成氧化膜与合金基体结合减弱及氧化膜在S 偏聚处剥离的机理.

English Abstract

参考文献 (17)

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