【摘 要】
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采用密度泛函理论研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr 5种合金元素对氧在Zr(0001)晶面吸附能的影响,发现Nb、Sn和Cu会促进氧在Zr(0001)晶面吸附,Fe和Cr对氧吸附的影响因吸附的位置不同而存在差异.研究5种合金元素对氧化后Zr(0001)晶面化学键的破坏情况,发现Nb对Zr(0001)晶面破坏程度最小而且可以迅速复原,Sn可以使(0001)晶面相邻的两个化学键都变长,对晶面的破坏性大.最后讨论5种合金元素在Zr(0001)晶面的偏聚能,发现Sn、Fe和Cr偏聚能为负值,容易偏聚到Zr(0001
【机 构】
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齐鲁师范学院 物理与电子工程学院, 山东 济南 250200;山东大学晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
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采用密度泛函理论研究Nb、Sn、Cu、Fe和Cr 5种合金元素对氧在Zr(0001)晶面吸附能的影响,发现Nb、Sn和Cu会促进氧在Zr(0001)晶面吸附,Fe和Cr对氧吸附的影响因吸附的位置不同而存在差异.研究5种合金元素对氧化后Zr(0001)晶面化学键的破坏情况,发现Nb对Zr(0001)晶面破坏程度最小而且可以迅速复原,Sn可以使(0001)晶面相邻的两个化学键都变长,对晶面的破坏性大.最后讨论5种合金元素在Zr(0001)晶面的偏聚能,发现Sn、Fe和Cr偏聚能为负值,容易偏聚到Zr(0001)晶面,而Nb和Cu偏聚能为正值,不易在Zr(0001)晶面偏聚.综合以上分析,Nb可以促进氧在Zr(0001)晶面的吸附行为,氧化后(0001)晶面可以快速复原,从而阻碍其他氧原子进入,抑制疖状腐蚀的发生.Sn容易偏聚到Zr(0001)晶面,可以促进氧在Zr(0001)晶面吸附,氧化后会造成Zr(0001)晶面较大的破坏,促进氧进入Zr(0001)晶面,促进疖状腐蚀的发生.
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