氮掺杂ZrC和TaC结构和电子性质的第一性原理研究

摘要：

为了研究氮(N)掺杂对难熔金属碳化物ZrC和TaC的影响,本文运用第一性原理超原胞方法(SC)和虚晶近似方法(VCA)进行了研究.计算了掺杂不同浓度N原子的ZrC1-xNx和TaC1-xNx(0≤x≤1)难熔金属碳氮化物的形成能、 晶格常数、体积以及电子态密度.形成能计算结果表明ZrC1-xNx和TaC1-xNx的稳定性随氮浓度的增大而增强;晶格常数和体积随氮浓度的增大而减小,结构也越来越稳定;氮掺杂导致的电子态密度在深能级处的新峰随着氮浓度的增大而变高,也表明结构更稳定.此外,比较相同N浓度下的ZrC1-xNx和TaC1-xNx,发现ZrC1-xNx的形成能更低,因此掺杂相同浓度的N时ZrC1-xNx更稳定.

关键词：金属碳氮化物、第一性原理、杂质形成能、电子结构

所属期刊栏目：41

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金;天津市自然科学基金;天津师范大学创新基金

在线出版日期：2020-06-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：105-112