金属学报  2006, Vol. 42 Issue (9): 897-902

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氧原子在γ-TiAl(111)表面吸附的第一性原理研究

李虹;刘利民;王绍青;叶恒强

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室;沈阳 110016

FIRST-PRINCIPLES STUDY OF OXYGEN ATOM ADSORPTION ON γ-TiAl(111) SURFACE

LI Hong; LIU Limin; WANG Shaoqing; YE Hengqiang

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室;沈阳 110016

李虹; 刘利民; 王绍青; 叶恒强 . 氧原子在γ-TiAl(111)表面吸附的第一性原理研究[J]. 金属学报, 2006, 42(9): 897-902 .
, , , . FIRST-PRINCIPLES STUDY OF OXYGEN ATOM ADSORPTION ON γ-TiAl(111) SURFACE[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(9): 897-902 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(268 KB)   摘要: 运用第一性原理方法对氧原子在γ-TiAl(111)表面的吸附研究表明，氧原子倾向于吸附在近邻表面层多Ti的位置，随着覆盖率的增加，表面不同位置吸附能差别减小. 电子结构分析发现，氧原子同表面金属原子形成以离子特性为主的化学吸附. 氧化学势对TiAl表面稳定性影响的研究表明，γ-TiAl(111)清洁表面只能在氧化学势很低时可以稳定存在，氧化学势稍高，清洁表面就变得不稳定，氧原子开始吸附，并迅速达到高覆盖率的情况. 关键词 ： γ-TiAl,  第一原理计算,  氧化     Abstract：Oxygen atom adsorption on γ-TiAl(111) surface is studied using first-principles approach. The adsorption site with more Ti atoms as its nearest neighbors on the surface layer is found to be preferred. Adsorption energy differences between different adsorption sites become smaller with increasing of oxygen coverage. Electron structure analysis shows the chemisorption is characterized mainly by ionic bonds. The stability of γ-TiAl(111) surfaces are investigated in a range of oxygen chemical potential, which indicated that the clean surface can be energetically stable only when the oxygen chemical potential is very low. For higher oxygen chemical potential the clean surface becomes unstable, therefore, the oxygen atoms start to adsorb on it, and soon come up to high coverage. Key words： γ-TiAl    first-principles calculation    oxidation 收稿日期: 2006-04-10      ZTFLH:  TG132.32   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李虹 刘利民 王绍青 叶恒强 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I9/897 [1]Appel F,Wagner R.Mater Sci Eng,1998;22:187 [2]Yun J H,Oh M H,Nam S W,Wee D M,Inui H,Yamaguchi M.Mater Sci Eng,1997; A240:702 [3]Becker S,Rahmel A,Schorr M,Scüze M.Oxid Met,1992;38:425 [4]Rahmel A,Quadakkers W J,Schütze M.Mater Corrs,1995; 46:271 [5]Singheiser L,Quadakkers W J,Shemet V.In:Kim Y W,Dimiduk D M,Loretto M H,eds.,Gamma Titanium Aluminide,Warrendale,PA:TMS,1999:743 [6]Shanabarger M R.Appl Surf Sci,1998; 134:179 [7]Kovács K,Perczel I V,Josepovits V K,Kiss G,Réti F,Dák P.Appl Surf Sci,2000; 200:185 [8]Xiong H P,Mao W,Ma W L,Chen Y F.Acta Metall Sin,2003; 39:744 (熊华平，毛唯．马文利，陈云锋．金属学报，2003；39：744) [9]Dong L M,Cui Y Y,Yang R,Wang F H.Acta Metall Sin,2004; 40:383 (董利民，崔玉友，杨锐，王福会．金属学报，2004；40：383) [10]Wang X J,Chang H W,Lei M K.Acta Metall Sin,2001;37:810 (王兴军，常海威，雷明凯．金属学报，2001；37：810) [11]Kiejna A,Lundqvist B I.Phys Rev,2001; 63B:085405 [12]Kiejna A,Lundqvist B I.Surf Sci,2002; 504:1 [13]Kiejna A.Phys Rev,2003; 68B:235405 [14]Blo(?)ski P,Kiejna A,Hafner J.Surf Sci,2005; 590:88 [15]Tao X M,Tan M Q,Xu X J,Cai J Q,Chen W B,Zhao X X.Acta Phys Sin,2004; 53:3858 (陶向明，谭明秋，徐小军，蔡建秋，陈文斌，赵新新．物理学 ??报;2004;53:3858) [16]Ganduglia-pirovano M V,Scheffler M.Phys Rev,1999;59B:15533 [17]Reuter K,Ganduglia-Pirovano M V,Stnmpfl C,Scheffler M.Phys Rev,2002;65B:165403 [18]Lozovoi A Y,Alavi A,Finnis M W.Phys Rev Lett,2000;85:610 [19]Lozovoi A Y,Alavi A,Finnis M W.Comput Phys Commun,2001; 137:174 [20]Hansen L B,Hammer B.Computer Code Dacapo-2.7.6.Lyngby,Denmark:The Center for Atomic-Scale Materials Physics (CAMP),Technical University of Demark,2004 [21]Hohenberg P,Kohn W.Phys Rev,1964; 136B:864 [22]Kohn W,Sham L J.Phys Rev,1965; 140A:1133 [23]Vanderbilt D.Phys Rev,1990; 41B:7892 [24]Perdew J P,Chevary J A,Vosko S H,Jackson K A,Pederson M A,Singh D J,Fiolhais C.Phys Rev,1992; 46B:6671 [25]Kresse G,Forthmüller J.Comput Mater Sci,1995; 6:15 [26]Press W H,Flannery B P,Teukolsky S A,Vetterling W T.Numerical Recipes.New York,NY:Cambridge University Press,1986 [27]Culot P,Dive G,Nguyen V H,Ghuysen J M.Theor Chim Acta,1992; 82:189 [28]Neugebauer J,Scheffler M.Phys Rev,1992; 46B:16067 [29]Monkhorst H J,Pack J D.Phys Rev,1976; 13B:5188 [30]Brandes E A.Smithells Metal Reference Book.6th ed.,London:Butterworth,1983 [31]Yu R,He L L,Ye H Q.Phys Rev,2002; 65B:184102 [32]Yourdshahyan Y,Razaznejad B,Lundqvist B I.Solid State Commun,2001; 117:531 [33]Bujor M,Larson L A,Poppa H.J Vac Sci Technol,1982;20:392 [34]Hana D J.J Vac Sci Technol,1976; 13:471 [35]Vaquila I,Passeggi M C G,Ferr(?)n J.Surf Sci,1993; 292:L795 [36]Liu L M,Wang S Q,Ye H Q.Acta Mater,2004; 52:3681 [37]Weast R C.CRC Handbook of Chemistry and Physics.70th ed.,Boca Raton,Florida:CRC Press,1990 [38]Liu L M,Wang S Q,Ye H Q.Surf Sci,2004; 550:46 [1] 司永礼, 薛金涛, 王幸福, 梁驹华, 史子木, 韩福生. 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