Cr2O3 晶界的能量排序：理论见解
材料科学
2015-06-16 v1
摘要
刚玉型 Cr2O3 的晶界（GBs）已知在氧化物内的离子扩散中起着重要作用，这是不锈钢腐蚀的一个关键现象。不锈钢中氧化层的增长程度取决于 Cr2O3 内哪些界面更受青睐。因此，我们构建了四种不同的晶界平面（菱面体、基面、棱柱面和锥面）及其在文献中已知的与刚玉型 Al2O3 相关的各种界面对称性。利用 DFT+U 方法进行的周期性计算，理论上研究了它们的结构、电子和能量性质。我们发现，具有 Cr-O 平面界面的棱柱面螺型晶界是能量上最优选的晶界，而具有螺型对称性和 Cr 空位终止的菱面体晶界是能量上第二优选的晶界。棱柱面晶界界面处面内 Cr 原子数量的增加增强了稳定性，这一点在电子态密度中也得到了体现。
引用
@article{arxiv.1307.0691,
title = {Energy ordering of grain boundaries in Cr2O3: Insights from theory},
author = {A. G. Van Der Geest and M. M. Islam and T. Couvant and B. Diawara},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.0691},
year = {2015}
}