过渡金属(W、Mo、Nb、Fe、Ni)掺杂Cr2N的结构稳定性及电子特性

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对未掺杂Cr2N及掺杂过渡金属W、Mo、Nb、Fe、Ni于Cr2N超晶胞形成的Cr23MN12(M=W,Mo,Nb,Fe,Ni)的结构稳定性及电子特性进行研究.从形成热和结合能来看,W、Mo、Nb、Fe和Ni替换Cr掺杂到Cr2N超晶胞中均可形成稳定结构Cr23MN12(M=W,Mo,Nb,Fe,Ni)复合氮化物.在所有掺杂元素中,Nb最容易掺杂于Cr2N中形成Cr23NbN12复合氮化物,而W、Mo掺杂后形成的Cr23WN12、Cr23 MoN12具有更高的稳定性,这是W-5d、Mo-4d和N-2p轨道耦合产生的影响.Fe、Ni掺杂后形成的Cr23 FeN12和Cr23NiN12复合氮化物稳定性降低,主要是由于N原子中电荷转移给了Fe、Ni,而使得Cr23FeN12和Cr23NiN12复合氮化物电化学活性增强.

关键词：Cr2N合金、过渡金属掺杂、结构稳定性、电子特性、第一性原理计算

所属期刊栏目：45

分类号：O472(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金51371123

在线出版日期：2017-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：31-35,55