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TiN(111)/DLC界面粘附功和电子结构的第一性原理研究

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利用基于密度泛函理论的第一性原理,采用平面波赝势方法,研究了 TiN(111)/DLC界面的粘附功和电子结构,阐明了 TiN过渡层改善金属基体和DLC薄膜结合性能的内在机理.根据TiN(111)面不同的表面终端(Ti终端和N终端)和界面原子配位类型(顶位、中心位和孔穴位),构建和计算了 6种可能的TiN(111)/DLC界面理论构型.结果表明:当TiN(111)以Ti原子为终端时,中心位堆垛界面(Ti-center)的粘附功最大;当TiN以N原子为终端时,顶位堆垛界面(N-top)为最稳定的界面模型,弛豫后的粘附功为8.281 J/m2.差分电荷密度、分态密度、Mulliken布居数的计算结果均表明:Ti-center界面Ti原子和C原子形成的Ti-C键包含共价性和离子性;N-top界面处C原子和N原子形成C-N共价键.相比之下,N-top模型更有可能在TiN/DLC界面中出现.
A First-principles Study of Adhesion and Electronic Structure at TiN(111)/DLC Interface

汪科良、周晖、张凯锋、张延帅、冯兴国、贵宾华

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兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室,甘肃兰州730000

第一性原理 TiN(111)/DLC界面 粘附功 电子结构

2021

稀有金属材料与工程
中国有色金属学会,中国材料研究学会,西北有色金属研究院

稀有金属材料与工程

CSTPCDCSCD北大核心SCI
影响因子：0.634
ISSN：1002-185X
年,卷(期)：2021.50(6)
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