La-W共掺杂对AgSnO2触头材料热性能影响的仿真分析

作者：陈令; 王景芹^*; 朱艳彩; 张广智; 包志周

来源：人工晶体学报, 2019, 48(11): 2056-2061.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.11.010

• 第一性原理
• 密度泛函理论
• La-W共掺SnO2
• 振动性质
• 热力学性质

针对目前较少有学者通过共掺杂其他元素对AgSnO2触头热性能进行研究的现状。采用对SnO2晶体进行非掺、单掺La和共掺La-W元素的方法,通过密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件对掺杂体系的热学性质进行理论计算,得到了不同掺杂情况下SnO2晶体的声子谱、声子态密度及分波态密度和相关热力学参量,对计算结果和曲线图进行了理论分析。结果表明:当掺杂浓度为16. 67%时,共掺杂La-W元素的SnO2体系声子谱未出现虚频,而单掺La元素体系出现了虚频,说明共掺杂体系较稳定。通过分析态密度图及分波态密度图可以得到,W原子混合掺杂后可有效改善La原子的振动情况。通过SnO2晶体热力学性质的分析,共掺杂后体系的熵、自由能以及焓的曲线有较好改善,为AgSnO2触头材料在恶劣环境下受到损害后恢复到原状提供了有利条件。且掺杂后晶体的热容明显大于未掺杂晶体的热容,说明La-W元素的掺杂极大的激活了分子的运动活性。

• 单位
  上海良信电器股份有限公司; 河北工业大学; 浙江人民电器有限公司