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国内刊号：21-1139/TG
国际刊号：0412-1961
发布日期:
作者：王福容, 张永梅, 柏国宁, 郭庆伟, 赵宇宏
单位：1中北大学 半导体与物理学院 太原 030051；2中北大学 材料科学与工程学院 太原 030051；3北京科技大学 北京材料基因工程高精尖创新中心 北京 100083
关键词：Mg/Mg2Sn,Al,界面,第一性原理,掺杂,
基金：国家自然科学基金项目(52074246);国家自然科学基金项目(22008224);国家自然科学基金项目(52275390);国家自然科学基金项目(52205429);国家自然科学基金项目(52201146);国防基础科研项目(JCKY20204-08B002);国防基础科研项目(WDZC2022-12);山西省重点研发计划项目(202102050-201011);中央引导地方计划项目(YDZJSX-2022A025);中央引导地方计划项目(YDZJSX2021A027)
为研究Mg-Sn合金中Al掺杂Mg基体与Mg2Sn相不同取向以及Al元素在界面处的分布位置，基于密度泛函理论计算了Al元素掺杂Mg/Mg2Sn不同指数面的界面黏附功、界面能以及界面掺杂能来寻找较稳定的掺杂位置。采用态密度和晶体轨道重叠布居分析了Al元素掺杂对Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面电子特性的影响。结果表明，界面处添加Al元素后只有部分掺杂位置有益于加强Mg/Mg2Sn界面的稳定性。添加Al元素后，Mg(0001)/Mg2Sn(001)界面处Sn端黏附功均高于Mg端，而Mg(0001)/Mg2Sn(111)界面正好相反。Al掺杂后的Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面能降低了0.07 eV/nm。添加Al元素后，Mg(0001)/Mg2Sn(022)界面位置Ⅳ比较容易掺杂，该位置处的电子结构分析表明掺杂Al元素后Al的s轨道和Sn的p轨道存在明显交互作用，在界面处Al—Sn键占主导地位。
来源：2023年第6期
《金属学报》期刊编辑部
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