合金氧化物中键能的键协同模型
材料科学
2020-11-13 v1 计算物理
摘要
本工作中，我们基于纯相键能与描述合金化对阳离子与氧之间键能影响的键协同因子，引入了合金氧化物的金属-氧键能模型，该键能是理解钝化膜形成与稳定性的重要量。该模型利用密度泛函理论能量对二元阳离子合金氧化物进行参数化，并被证明可直接迁移至多组分合金氧化物。我们以构成耐蚀合金基础的金属阳离子（包括 Fe、Ni、Cr、Mo、Mn、W、Co 和 Ru）对合金氧化物能量模型进行了参数化。我们发现等电子溶质可量化氧化物中的纯相键能，且计算所得键能值与常见经验相符，包括 Cr 在 Fe-Ni-Cr 合金中作为腐蚀应用钝化层形成元素的作用。此外，键协同因子揭示了合金化对阳离子-氧键的相互增强与削弱效应，并可与混合焓和电荷中性约束相关联。我们展示了如何根据合金成分与缺陷存在下不同阳离子所采取的氧化态来识别并实现电荷中性。
引用
@article{arxiv.2008.10172,
title = {Bond Synergy Model for Bond Energies in Alloy Oxides},
author = {Szu-Chia Chien and Wolfgang Windl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10172},
year = {2020}
}