曹庭辉，任凤章，1b，由建行，熊 毅，苏娟华

(1.河南科技大学 a.材料科学与工程学院；b.有色金属共性技术河南省协同创新中心，河南 洛阳471023；2.洛阳隆华传热节能股份有限公司，河南 洛阳 471923)

Cu/γ-Al2O3复合材料界面稳定性的第一性原理计算

曹庭辉1a，任凤章1a，1b，由建行2，熊 毅1a，苏娟华1a

(1.河南科技大学 a.材料科学与工程学院；b.有色金属共性技术河南省协同创新中心，河南 洛阳471023；2.洛阳隆华传热节能股份有限公司，河南 洛阳 471923)

用第一性原理研究Cu/γ-Al2O3复合材料的界面稳定性。通过计算低指数面的Cu与γ-Al2O3界面的分离功，得到最稳定的结合界面，并与相应的高分辨透射电镜的分析结果进行对比。对比结果表明：Cu(011)/γ-Al2O3(110)的分离功最大，最容易形成稳定的结合界面，第一性原理的模拟计算结果与试验结果能够很好地吻合。

界面结构；第一性原理；Cu/γ-Al2O3复合材料；分离功

0 引言

近年来，基于密度泛函理论的第一性原理计算，在材料设计、合成、模拟计算等方面有很多进展，已经成为计算材料科学的重要基础。第一性原理的计算方法能够很好地计算金属材料的晶格常数、体变模量、电子结构、界面能、结合能以及分离功，还可以很好地预测材料的性能，指导实验设计[1-2]。

材料的界面直接影响复合材料的性能，采用第一性原理计算、模拟金属与金属氧化物的界面结合状态被广泛关注。金属与金属氧化物界面是一类常见的异质界面，对材料的使用寿命和工作性能有重大影响。金属与金属氧化物复合材料在半导体器件、催化化学反应、光电薄膜和燃料电池等方面发挥着重要作用[3]。……