Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面影响的第一性原理研究

摘要：

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响.建立了ε-Cu在bcc-Fe的析出模型,选取界面两侧不同阵点位置,计算Ni在不同位置的偏聚能,分析了Ni在界面区域的占位倾向,在此基础上探究了Ni对bcc-Fe/ε-Cu界面结合的影响.利用Rice-Wang热力学模型的计算表明,当Ni原子处于偏聚能最低的位置时,能够强化界面的结合.而界面分离功计算结果显示,Ni偏聚于bcc-Fe/ε-Cu界面后,界面分离功由279.8 mJ ·m-2增加到286.7 mJ ·m-2,表明Ni偏聚后会使界面体系更加稳定.Ni偏聚于界面后对界面区域的电子结构也产生一定影响,差分电荷密度显示,与纯bcc-Fe/ε-Cu界面相比,Ni偏聚后会在其周围聚集较多的电子,且Ni与相邻原子之间电子云方向性更为明显;同时,Ni也使近邻Cu和Fe原子的态密度(DOS)向成键态偏移,这使得Ni偏聚加强了bcc-Fe/ε-Cu界面的结合,使界面区更为稳定.

关键词：Ni、bcc-Fe、Cu、第一性原理

所属期刊栏目：40

分类号：TG142.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目50361001资助

在线出版日期：2016-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：92-96