Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面影响的第一性原理研究

• 作者: 任慧平 刘宗昌 李德超 王海燕 高雪云
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: Ni bcc-Fe Cu 第一性原理
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 92-96
• 分类号: TG142.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.01.015

摘要

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响.建立了ε-Cu在bcc-Fe的析出模型,选取界面两侧不同阵点位置,计算Ni在不同位置的偏聚能,分析了Ni在界面区域的占位倾向,在此基础上探究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响.利用Rice-Wang热力学模型的计算表明,当Ni原子处于偏聚能最低的位置时,能够强化界面的结合.而界面分离功计算结果显示,Ni偏聚于bcc-Fe/ε-Cu界面后,界面分离功由279.8 mJ ·m-2增加到286.7 mJ ·m-2,表明Ni偏聚后会使界面体系更加稳定.Ni偏聚于界面后对界面区域的电子结构也产生一定影响,差分电荷密度显示,与纯bcc-Fe/ε-Cu界面相比,Ni偏聚后会在其周围聚集较多的电子,且Ni与相邻原子之间电子云方向性更为明显;同时,Ni也使近邻Cu和Fe原子的态密度(DOS)向成键态偏移,这使得Ni偏聚加强了bcc-Fe/ε-Cu界面的结合,使界面区更为稳定.