【摘 要】
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使用Material Studio 7.0软件创建W晶体中(310),(101),(012)和(111)晶面的真空slab模型,利用密度泛函理论(DFT)对各晶面slab模型作总能量、表面能和电子结构的计算.采用BFDH(
【机 构】
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江西理工大学材料冶金化学学部,江西赣州341000;江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083
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使用Material Studio 7.0软件创建W晶体中(310),(101),(012)和(111)晶面的真空slab模型,利用密度泛函理论(DFT)对各晶面slab模型作总能量、表面能和电子结构的计算.采用BFDH(Bravais-Friedel-Donnary-Harker)和Equilibrium Morphology模型对W晶体与各晶面的slab模型的生长习性进行计算并预测其理论晶习.在晶体生长过程中,当(012)面为主要显露面时晶体能量状态稳定,存在有一定的热力学稳定性.当(310)和(101)面为主要显露面时晶体能量稳定性较差,在晶体生长过程中容易消失.费米能级最高的(101)面前线价电子活跃,存在可与晶体生长基元键合的“活性点”.费米能级最小的(012)面前线价电子稳定,存在电子结构动力学相对稳定性.(101)面slab模型的最小能区宽度最小,而态密度峰值最大,表明其内层电子相对稳定.此外,BFDH和Equilibrium Morphology模型对W晶体的晶习预测表明最重要的生长面是(001)晶面,这与各晶面slab模型的晶习预测结果一致.通过Equilibrium Morphology模型模拟的W理论晶习呈正多面体与实际生长情况相近.
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