内氧化Cu/Al2O3界面热力学与杂质效应

摘要：

基于第一性原理方法，研究温度、原子化学配比、Al 活度、O 活度和杂质偏聚对内氧化 Cu/Al2O3界面的影响作用。计算得到的界面相图及相应能量学结果表明：界面平衡相结构随制备气氛的变化而变化；富O相界面的结合强度最高，富Al相界面的结合强度其次，它们均约3倍于理想化学配比相界面的结合强度；杂质S对界面的危害性明显，对富Al相和理想配比相界面具有强烈的偏聚能力，且严重削弱界面强度(约可达65%)，并降低氧化铝颗粒尺寸的稳定性，但S不能向富O 相界面偏聚；相较于S，另一种杂质P向富Al相和理想配比相界面的偏聚能力不强，偏聚后对界面的危害性也较S弱。但P能向富O相界面偏聚，使界面强度严重降低。

关键词：Cu/Al2O3界面、内氧化、结合强度、杂质偏聚、第一性原理

分类号：TG146.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金面上项目51171211；广东省教育部产学研结合重点项目2011B090400552；国家教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-10-0837

在线出版日期：2014-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3154-3164