第一性原理计算Au-Ag共格界面能
2021-11-15张慧玲
四川师范大学学报(自然科学版) 2021年6期
张慧玲, 房 勇
(1.太原学院 材料与化学工程系,山西 太原030032; 2.四川轻化工大学 材料科学与工程学院,四川 自贡643000)
纳米金属多层膜是两种或两种以上金属交替沉积,最终形成层间界明显、组分周期性变化的薄膜材料[1].目前,人们已制备出的纳米金属多层膜主要有Cu/Ag、Cu/Ni、Co/Au、Au/Ni等[2-4].研究表明,纳米金属多层膜在机械性能、光学性能、电学和电化学性能等许多方面有着独特的优势,在某些性能方面明显优于其单一组分金属薄膜.界面是晶体中的面缺陷,对晶体材料的性质和发生转变的过程有重要影响[1].近年来,新兴的纳米多层膜研究更是将界面的研究推向了一个新的阶段[2-4].界面处原子排列混乱而使系统能量升高,额外升高的自由能部分称为界面能,界面能是描述金属界面基本属性的重要参数,它在解释各种物理化学过程中起着决定性作用.实验上测定界面能非常复杂,通常采用理论方法进行估算,其中分子动力学方法在研究同质界面上起着重要作用[5-6],但由于方法中对势函数的依赖性,对异质界面研究很少.第一性原理模拟方法能得到准确的表面能数值[7-8],但由于该方法对计算模型大小的限制,很难对异质界面展开研究.
本文运用密度泛函理论的第一性原理理论,首先采用广义梯度近似方法计算了FCT结构Au、Ag的晶格常数,随后建立Au-Ag以(100)面结合的异质界面模型,定量计算了该界面能.
1 计算模型及计算参数
Au、Ag为面心立方结构金属,晶格常数分别……
登录APP查看全文