Ag/SnO2复合材料界面结合稳定性的第一性原理研究

摘要：

AgSnO2作为替代AgCdO的理想材料受到越来越多的重视,但是目前对该材料的理论研究仅仅停留在对增强相SnO2的掺杂改性上,而对于AgSnO2界面结合情况的研究非常少.采用基于密度泛函理论的第一性原理法,使用CASTEP软件计算SnO2和Ag的代表性低指数面的表面能,选取表面能较低的自由表面建立三组稳定的界面模型,分别对各个界面模型的结合能、态密度、Mulliken布居进行计算分析,预测最稳定的结合界面.结果 表明:Ag(111)面和SnO2(110)面的表面能最低;由Ag(111)面和SnO2(100)两个自由表面所构建的界面模型的结合能的绝对值最大,并且Ag(111)/Sn02 (100)的O的态密度高于其他两组界面,电子浓度最大,在-3 eV附近Ag-4d轨道与O-2p轨道同时存在尖峰,产生的杂化作用较强,提高了电子跃迁率,降低了两个自由表面的排斥作用,稳定性最好;Ag(111)/SnO2(110)界面模型的结合能居中,并且在-5 eV附近,Sn-5p轨道的尖峰位置与Ag-4d轨道的尖峰位置相近,重叠部分面积大,杂化作用强,形成的Ag-Sn键共价性强,但由于没有形成Ag-O键因此其稳定性居中;Ag(1 11)/SnO2(101)界面模型的稳定性最弱,Ag-O键和Ag-Sn键的形成对界面的稳定结合起到重要作用.

关键词：Ag/SnO2复合材料、第一性原理、界面结合、稳定性

所属期刊栏目：44

分类号：TM501(电器)

资助基金：国家自然科学基金项目51777057

在线出版日期：2020-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：729-734