阴离子掺杂稳定c-ZrO2的第一性原理研究

被引:6
作者
陈守刚
尹衍升
范润华
师瑞霞
李静
卢瑶
机构
[1] 山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室山东省工程陶瓷重点实验室,济南,山东省工程陶瓷重点实验室,济南,山东省工程陶瓷重点实验室,济南,山东省工程陶瓷重点实验室,济南,山东省工程陶瓷重点实验室,济南,山东省工程陶瓷重点实验室,济南
关键词
氧化锆; 阴离子掺杂; 碳; 氮; 第一性原理;
D O I
10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2003.04.004
中图分类号
O76 [晶体结构];
学科分类号
0702 ; 070205 ; 0703 ; 080501 ;
摘要
利用密度泛函 (DFT)中的PW91PW91方法计算了碳和氮阴离子掺杂稳定c ZrO2 的机制。热力学计算表明碳元素和氮元素取代氧化锆晶格氧反应的吉布斯自由能均小于零 ,这表明两种取代反应都是可以进行的。结合阴离子掺杂稳定作用能计算和结晶学理论分析认为氮元素主要以替代晶格氧引入空位的方式稳定四方或立方氧化锆 ,而碳元素则是首先扩散进入氧化锆的八面体空隙 ,随八面体体积收缩和热处理温度的升高 ,转变为替代晶格氧引入空位的方式稳定四方或立方氧化锆。同时 ,分析认为不同氮源和初始氧化锆相成份也影响着立方或四方氧化锆的稳定作用。
引用
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