WO_3晶体生长与形貌的数值模拟

作者：刘庆生; 程华金; 郭浩; 高帅涛

来源：稀有金属材料与工程, 2020, 49(09): 3084-3090.

• WO_3
• 晶习预测
• 态密度
• 生长习性

利用分子模拟软件Material Studio7.0创建WO3晶体中(011)、(101)、(110)和(110)晶面的真空slab (crystal structure model)模型,并通过CASTEP程序计算其总能量、表面能与电子结构。利用Morphology程序,采用BFDH法则对WO3晶体和各晶面slab模型进行晶习预测。计算结果表明,在晶体生长过程中,若以(110)晶面为主要显露面,则WO3晶体能量状态稳定性较差;以(011)晶面为主要显露面,则WO3晶体能量状态稳定。费米能级最小的(110)晶面前线价电子不太活跃,存在电子结构动力学稳定性;费米能级最高的(110)晶面前线价电子活跃,存在与晶体生长基元键合的"活性点"。(011)面slab模型的最小能区宽度最小而态密度峰值最大,表明其内层电子较为稳定。BFDH法则预测结果表明,WO3晶体与各面slab模型的生长习性相同,都趋向于生长为立方体状晶体。另外,WO3晶体中最重要的生长面为(001)和(001)面。

• 单位
  江苏大学; 中南大学; 江西理工大学