锆铱氮化物薄膜的物理性质与热力学稳定性
材料科学
2026-04-14 v1
摘要
三元过渡金属氮化物 (TMNs) 有望通过开辟新的功能并增强现有属性来显著扩大材料设计空间。然而，大多数系统仅被计算机上研究，缺乏对稳定机制的深入理解限制了其向实验合成的转化。为更阐明设计三元 TMNs 的关键因素，我们实验制备并分析了 Zr-Pt-N 系统的物理性质。结构分析和 DFT 模型表明，Pt 取代非金属亚格子上的氮，导致岩石盐结构不稳定并形成复杂立方相。我们还显示在 45 at% Pt 下 Zr-Pt-N 中 Pt 不溶解，形成次级 Pt 富相。测量得到的等离子体频率降低、电阻率降低和硬度降低反映出金属键合的支配性。与以前的计算预测不同，Zr-Pt-N 薄膜显示为 metastable 系统，即使是很低的 Pt 浓度（1%）也会促使与 Si 衬底发生固相反应，而在 ZrN 薄膜中则无法实现。
引用
@article{arxiv.2407.17653,
title = {Physical Properties and Thermal Stability of Zirconium Platinum Nitride Thin Films},
author = {Rebecca A. Gallivan and Julia Manser and Ana Michelini and Nensi Toncich and Nerea Abando Beldarrain and Christof Vockenhuber and Arnold Müller and Henning Galinski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17653},
year = {2026}
}
备注
6 pages, 3 figures