TiN(111)/DLC界面粘附功和电子结构的第一性原理研究

摘要：

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.

关键词：第一性原理、TiN(111)/DLC界面、粘附功、电子结构

所属期刊栏目：50

分类号：TB43(工业通用技术与设备)

在线出版日期：2021-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2017-2024