Nb–Si–N纳米复合薄膜中界面的结构与力学性能

编号：NMJS03872

篇名：Nb–Si–N纳米复合薄膜中界面的结构与力学性能

作者：任元； 刘学杰； 李智；

关键词：铌–硅–氮纳米复合薄膜； 氮化铌晶体； 界面结构； 力学性能； 第一性原理；

机构： 内蒙古科技大学机械工程学院；

摘要： 为了考察Nb–Si–N纳米复合薄膜中的界面结构形式,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了单个Si原子在NbN晶体中固溶结构形式,以及Nb–Si–N中由Si原子形成的界面结构形式,并分别考察NbN、Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的力学性能。计算结果表明:单个Si原子在NbN晶体中可以实现间隙固溶或置换固溶;Nb–Si–N中存在置换型界面与间隙型界面两类结构形式;Nb–Si–N固溶结构及其界面结构形式的弹性常数、体模量和剪切模量均低于NbN晶体的力学性能;较NbN的弹性模量各向异性有明显差异不同,置换型与间隙型界面的弹性模量各向异性并不十分突出,但是置换型与间隙型界面的弹性模量的最大值下降非常明显。