蒋钊，高恒蛟，周晖，肖更竭，成功，汪科良

（兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室，兰州 730000）

在常用的CrN 硬质涂层制备技术中（如物理气相沉积，PVD），由于沉积温度的限制，所制备的CrN涂层会产生一定数量的面缺陷和网状缺陷，导致表面粗糙度较高，致密度较低[1-5]。随着纳米技术的发展和涂层沉积技术的进步，纳米化硬质涂层引起了越来越多的关注[6-8]。原子层沉积技术（Atom Layer Deposition，ALD）作为一种特殊的化学气相沉积技术，其利用气态源在固体表面发生化学反应，得到固体材料涂层。ALD 具有优异的三维共形性、大面积均匀性、简单精确的纳米化膜厚控制和低温沉积等优势，非常适合常规沉积技术制备的硬质涂层的表面改性和修饰[9-12]，它既可以增强涂层与基体以及各层间的结合强度，同时可以降低涂层表面粗糙度，减少涂层内部缺陷，提高涂层的致密度，进而提高硬质涂层的使用寿命，具有非常重要的实际应用价值[13-18]。

近年来，基于密度泛函理论的第一性原理计算已初步被用来进行防护涂层材料表面吸附状态、界面结合能以及微观组织结构演变等方面的研究[19-23]。从热力学角度看，原子间电负性和原子半径的差异决定了原子的密排方式，形成能量较低的晶体学结构[24]。从动力学角度看，电子的相互作用决定材料是处于低能量状态还是某一能量的动力学稳定的热力学亚稳状态[25]。但针对采用ALD 改性CrN 涂层的微观机理研究目前鲜有报道。因此，本文……