(111) 与 (110) 二氧化铈表面能的温度依赖性
材料科学
2023-01-18 v1
摘要
二氧化铈表面的高温性质对许多应用十分重要。在此，我们报告了在扩展的两阶段上采样热力学积分结合 Langevin 动力学（TU-TILD）框架下获得的 (111) 和 (110) CeO2 表面能的温度依赖性。该方法与称为矩张量势（MTPs）的机器学习势结合使用，这些势被拟合到不同温度下 (111) 和 (110) CeO2 的 ab initio MD 计算结果。我们测试了 MTPs 的训练和拟合参数，并提出了适用于二氧化铈系统的最优算法。我们发现，温度从 0 K 升至 2100 K 导致 (111) CeO2 的 Helmholtz 自由能从 0.78 J/m2 降至 0.64 J/m2。(110) CeO2 的能量在 0 K 时为 1.19 J/m2，在 1800 K 时降至 0.92 J/m2。我们表明，考虑非谐效应是重要的，因为简单考虑体积膨胀会给出错误的表面能温度依赖性。
引用
@article{arxiv.2301.05827,
title = {Temperature dependence of (111) and (110) ceria surface energy},
author = {A. S. Kholtobina and A. Forslund and A. V. Ruban and B. Johansson and N. V. Skorodumova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05827},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 4 figures