Ce-C共掺杂SnO2导电性能和力学性质的第一性原理研究

• 作者: 阳建宇 王景芹 朱艳彩 张广智 胡德霖 黄光临
• 来源期刊: 有色金属工程
• 关键词: 第一性原理 Ce-C共掺杂 导电性能 力学性质
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 材料制备与加工|Materials Preparing and Processing
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TM501
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1744.2021.08.001

摘要

AgSnO2触头材料由于优异的性能成为代替AgCdO的电接触材料之一,但由于SnO2导电性能较差以及硬度大,会使材料变脆,容易形成裂纹,降低了AgSnO2触头的使用寿命.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了稀土元素Ce和C单掺杂以及共掺杂SnO2的导电性能和力学性质.通过超晶胞结构优化后的能量计算,得到了超晶胞的晶格常数、掺杂形成能、能带结构、态密度、弹性常数和德拜温度.结果表明:通过掺杂后的带隙值减小,增加了杂化轨道,能够提高SnO2的导电性能以及改善SnO2的脆韧性,从而改善AgSnO2触头的成型和使用寿命.相对于Ce、C单掺杂,Ce-C共掺杂时的电子有效质量减小,并且带隙宽度变窄,Ce-C共掺杂SnO2的导电性能更好,硬度的改善更大.