Взаимодействие атомов на межфазной границе Al-TiC

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках теории функционала плотности выполнено исследование взаимодействия наночастицы карбида титана с подложками алюминия (100), (110) и (111). Определены энергии взаимодействия наночастицы с подложкой, проведен анализ распределения электронной плотности и функции локализации электронов между атомами алюминия, титана и углерода. Установлено, что атомы верхних слоев подложек алюминия (100) и (110) в результате взаимодействия с наночастицей существенно смещаются относительно своих исходных позиций, в то время как для подложки (111) характерно незначительное смещение атомов. Взаимодействие между атомами алюминия и углерода на межфазной границе Al-TiC обусловлено образованием ковалентных химических связей Al-C. Образующие карбидные связи атомы алюминия не формируют химических связей с атомами титана. Атомы алюминия, расположенные по соседству с атомами титана и не участвующие в формировании карбидных связей, образуют связи Al-Ti металлического типа.

Об авторах

В. В. Решетняк

ГНЦ РФ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований;Объединенный институт высоких температур Российской академии наук;Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых

Email: viktor.reshetnyak84@gmail.com
108840, Troitsk, Moscow, Russia; 125412, Moscow, Russia; 600000, Vladimir, Russia

А. В. Аборкин

Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых

Email: viktor.reshetnyak84@gmail.com
600000, Vladimir, Russia

А. В. Филиппов

ГНЦ РФ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований;Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: viktor.reshetnyak84@gmail.com
108840, Troitsk, Moscow, Russia; 125412, Moscow, Russia

Список литературы

  1. I.A. Evdokimov, T.A. Chernyshova, G.I. Pivovarov, P.A. Bykov, L.A. Ivanov, and V.E. Vaganov, Inorg. Mater. Appl. Res. 5, 255 (2014).
  2. R. Casati and M. Vedani, Metals 4, 65 (2014).
  3. A.V. Aborkin, D.V. Bokaryov, S.A. Pankratov, and A.I. Elkin, Ceramics 6, 231 (2023).
  4. A.V. Aborkin, A.I. Elkin, V.V. Reshetniak, A.M. Ob'edkov, A.E. Sytschev, V.G. Leontiev, D.D. Titov, and M.I. Alymov, J. Alloys.Comp. 872, 159593 (2021).
  5. S.L. Pramod, S.R. Bakshi, and B.S. Murty, J. Mater. Eng. Perform. 24, 2185 (2015).
  6. P. Sharma and S. Ganti, Phys. Stat. Sol. B 234, R10 (2002).
  7. P. Sharma, S. Ganti, and N. Bhate, Appl. Phys. Lett. 82, 535 (2003).
  8. H.L. Duan, J. Wang, Z.P. Huang, and B.L. Karihaloo, J. Mech. Phys. Sol. 53, 1574 (2005).
  9. В.Е. Панин, Е.Е. Дерюгин, С.Н. Кульков, Прикл. мех. техн. физ. 51(4), 127 (2010).
  10. Дж. Роулинсон, Б. Уидом, Молекулярная теория капиллярности, Мир, Москва (1986).
  11. V. Reshetniak, O. Reshetniak, A. Aborkin, V. Nederkin, and A. Filippov, Nanomaterials 12, 2045 (2022).
  12. W.J. Kim and Y.J. Yu, Scripta Mater. 72-73, 25 (2014).
  13. W. Liu, C. Cao, J. Xu, X. Wang, and X. Li, Mater. Lett. 185, 392 (2016).
  14. В. И. Ролдугин, Физикохимия поверхности, Изд. дом <Интеллект>, Долгопрудный (2011).
  15. A.H. Larsen, J.J. Mortensen, J. Blomqvist et al., J. Phys. Condens. Matter 29, 273002 (2017).
  16. T.D. Ku¨hne, M. Iannuzzi, M. Del Ben et al., J. Chem. Phys. 152, 194103 (2020).
  17. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  18. S. Goedecker, M. Teter, and J. Hutter, Phys. Rev. B 54, 1703 (1996).
  19. J. VandeVondele and J. Hutter, J. Chem. Phys. 127, 114105 (2007).
  20. G. Lippert, J. Hutter, and M. Parrinello, Mol. Phys. 92, 477 (1997).
  21. G. Lippert, J. Hutter, and M. Parrinello, Theor. Chem. Acc. 103, 124 (1999).
  22. A. V. Chichagov, V. A. Varlamov, R. A. Dilanyan, T. N. Dokina, N. A. Drozhzhina, O. L. Samokhvalova, and T. V. Ushakovskaya, Crystallogr. Rep. 46, 876 (2001).
  23. Дж. Най, Физические свойства кристаллов и их описание при помощи тензоров и матриц, Мир, Москва (1967).
  24. И. Н. Францевич, Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов, Наук. думка, Киев (1982).
  25. J. Sch¨ochlin, K. P. Bohnen, and K. M. Ho, Surf. Sci. 324, 113 (1995).
  26. N. E. Singh-Miller and N. Marzari, Phys. Rev. B 80, 235407 (2009).
  27. W. Tyson and W. Miller, Surf. Sci. 62, 267 (1977).
  28. L. H. Fang, L. Wang, J. H. Gong, H. S. Dai, and D. Zh. Miao, Transactions of Nonferrous Metals Society of China 20, 857 (2010).
  29. A. Vojvodic, C.Ruberto, and B. I. Lundqvist, J. Phys. Condens. Matter 22, 375504 (2010).
  30. M. G. Quesne, A. Roldan, N. H. de Leeuw, and C. R. A. Catlow, Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 6905 (2018).
  31. L. Wang, L. H. Fang, and J. H. Gong, Transactions of Nonferrous Metals Society of China 22, 170 (2012).
  32. L. M. Liu, S. Q. Wang, and H. Q. Ye, J. Phys. Condens. Matter 15, 8103 (2003).
  33. E. A. Aguilar, C. A. Leon, A. Contreras, V. H. Lopez, R. A. L. Drew, and E. Bedolla, Composites, Part A 33, 1425 (2002).
  34. C. A. Leon, V. H. Lopez, E. Bedolla, and R. A. L. Drew, J. Mater. Sci. 37, 3509 (2002).
  35. A. Contreras, J. Colloid Interface Sci. 311, 159 (2007).
  36. Р. Бейдер, Атомы в молекулах: квантовая теория, Мир, Москва (2001).
  37. B. Silvi, I. Fourr'e, and M. E. Alikhani, Monatshefte fu¨r Chemie 136, 855 (2005).
  38. Е. В. Барташевич, В. Г. Цирельсон, Успехи химии 83, 1181 (2014).
  39. A. D. Becke and K. E. Edgecombe, J. Chem. Phys. 92, 5397 (1990).
  40. B. Silvi and A. Savin, Nature 371, 683 (1994).
  41. В. Г. Цирельсон, Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела, БИНОМ, Лаборатория знаний, Москва (2010).
  42. D. Stalke, Electron Density and Chemical Bonding I: Experimental Charge Density Studies, Springer, Berlin (2012).
  43. B. Silvi and C. Gatti, J. Phys. Chem. A 104, 947 (2000).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах