Nb-Si-N纳米复合薄膜中界面的结构与力学性能

摘要：

为了考察Nb-Si-N纳米复合薄膜中的界面结构形式，采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法，计算了单个Si原子在NbN晶体中固溶结构形式，以及Nb-Si-N中由Si原子形成的界面结构形式，并分别考察NbN、Nb-Si-N固溶结构及其界面结构形式的力学性能。计算结果表明：单个Si原子在NbN晶体中可以实现间隙固溶或置换固溶；Nb-Si-N中存在置换型界面与间隙型界面两类结构形式；Nb-Si-N固溶结构及其界面结构形式的弹性常数、体模量和剪切模量均低于NbN晶体的力学性能；较NbN的弹性模量各向异性有明显差异不同，置换型与间隙型界面的弹性模量各向异性并不十分突出，但是置换型与间隙型界面的弹性模量的最大值下降非常明显。

关键词：铌-硅-氮纳米复合薄膜、氮化铌晶体、界面结构、力学性能、第一性原理

分类号：TB303(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金50845065；内蒙古自治区自然科学基金2010Zd21；内蒙古科技大学创新基金2012NCL050资助项目。

在线出版日期：2013-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1225-1231