AlCu3及fcc金屬表面功函數(shù)的第一性原理研究.pdf

1、目前國內(nèi)外對二元合金在不同應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)下功函數(shù)變化的研究主要采取實(shí)驗(yàn)方法,而理論研究相當(dāng)匱乏。且由于實(shí)驗(yàn)方法的局限性,目前還不能成功地解釋功函數(shù)變化的物理機(jī)制。為了深入理解變形對功函數(shù)的影響,本論文采用第一性原理方法,系統(tǒng)地研究了二重軸變形對AlCu3合金表面功函數(shù)的影響。另外,層錯(cuò)對表面功函數(shù)具有重要的影響,但相關(guān)的研究較少。因此,本論文還系統(tǒng)地研究了本征層錯(cuò)對大量面心立方結(jié)構(gòu)金屬(011)面功函數(shù)的影響。主要研究內(nèi)容如下:

2、　　1.采用第一性原理方法研究了AlCu3晶體(001)、(110)和(111)面的表面能、功函數(shù)以及二重軸變形對表面功函數(shù)的影響,并討論了功函數(shù)變化與原子馳豫、電荷轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明:由Al和Cu原子所形成的表面具有較低的表面能,是穩(wěn)定存在的表面,穩(wěn)定表面上的功函數(shù)符合高密排面上的功函數(shù)大于低密排面上的功函數(shù)的規(guī)律;拉伸變形條件下合金表面的功函數(shù)降低,而壓縮變形條件下合金表面的功函數(shù)升高;應(yīng)變條件下較大的表面原子馳豫往往會造

3、成較大的功函數(shù)變化。
　　2.采用第一性原理方法研究了本征層錯(cuò)對面心立方金屬(011)面功函數(shù)和表面能的影響,并總結(jié)了面心立方金屬(011)面表面能和功函數(shù)的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:將金屬的功函數(shù)變化按照周期表的形式排列后進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)在同一周期內(nèi),層錯(cuò)對功函數(shù)的影響并沒有相同的規(guī)律;但是對同一族的的金屬元素而言,層錯(cuò)對功函數(shù)的影響具有相似的變化規(guī)律,如IA、IIA、IIIA、IIIB以及VIIB這五族的面心立方金屬的功函數(shù)均是減