杂质S对Fe/Al_2O_3界面结合影响的第一性原理研究

作者：唐杰; 张国英; 鲍君善; 刘贵立; 刘春明

来源：Acta Physica Sinica, 2015, 63(18): 405-410.

• 氧化机理
• 第一性原理
• Fe/Al_2O_3界面结合
• 偏析

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了杂质S对Fe/Al_2O_3界面结合的影响.计算结果表明:S在界面上Fe3原子处的界面偏析能最小,因此S易于向Fe3原子处偏析.Fe/Al_2O_3界面的结合主要受界面两侧Fe和O原子间相互作用控制.态密度、键重叠布居数和电子密度的计算结果均表明:S在界面处的偏析减弱了界面处Fe原子和O原子之间的相互作用,而且S的存在会引起Fe和O原子之间较强的静电排斥,这些导致了界面结合力的下降.研究结果可以使我们深入理解S在Fe-Cr-Al合金界面处的偏析造成氧化膜与合金基体结合减弱及氧化膜在S偏聚处剥离的机理.

• 单位
  沈阳新松机器人自动化股份有限公司; 东北大学; 沈阳师范大学; 建筑工程学院