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Ti原子与氮掺杂金刚石(001)界面结合强度的第一性原理研究

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金属钛原子在金刚石表面的结合强度直接影响金刚石真空介电窗口的使用性能和寿命.本文通过基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Ti原子与不同氮掺杂位置的金刚石(001)界面的结合能、电荷分布和稳态几何结构.结果 表明:Ti原子与N原子取代掺杂在第二层C原子处金刚石表面的结合能比未掺杂和掺杂在第三层的结合能都高,达到-7.293 eV,使得金刚石表面形成的界面结构更加稳定,结合强度更好;通过电荷分布分析,N原子掺杂在第二层金刚石表面的Ti原子上的电荷转移最明显,对金刚石表面碳原子吸附最强,也具有更好的结合强度.与未掺杂金刚石表面形成的Ti-C键键长相比,N掺杂在第二层和第三层C原子处金刚石表面形成的Ti-C键键长比前者分别长0.051 (A)和0.042 (A),略有增加.
First-principles study on the adhesive strength of Ti atoms on N-doped diamond (001) interface

刘勇涛、周霖、李铜、查康、刘睿家、马杰

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西华大学理学院,成都610039

西华大学军民融合处,成都610039

西华大学材料科学与工程学院,成都610039

氮掺杂金刚石 Ti原子 密度泛函理论 结合强度

四川省科技计划重点研发项目

2019YFG0115

2022

10.19855/j.1000-0364.2022.021007

原子与分子物理学报
四川大学,四川省物理学会,中国物理学会原子与分子物理专业委员会

原子与分子物理学报

北大核心
影响因子：0.296
ISSN：1000-0364
年,卷(期)：2022.39(2)
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