立方氧化锆中氧点缺陷的热力学稳定性
材料科学
2010-09-29 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
氧化锆(ZrO2)是一种重要的材料，其技术应用受到点缺陷物理的影响。我们进行了从头计算，以理解立方氧化锆中不同电荷态氧空位和间隙原子的结构和电子性质。我们发现立方ZrO2中的氧间隙原子可以有五种不同的构型：<110>哑铃状、<100>哑铃状、<100>挤列子、八面体间隙和<111>扭曲哑铃状。对于中性和单电荷氧间隙原子，最低能量构型是<110>哑铃状，而对于双电荷氧间隙原子，八面体间隙位在能量上最有利。氧间隙原子和氧空位都是负U中心，因此单电荷缺陷在任何费米能级下都不稳定。我们根据费米能级、氧分压和温度研究了这些缺陷的热力学稳定性。提出了一种确定系统化学势随温度和压力变化的方法。
引用
@article{arxiv.1009.5567,
title = {Thermodynamic stability of oxygen point defects in cubic Zirconia},
author = {Amit Samanta and Thomas Lenosky and Ju Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5567},
year = {2010}
}
备注
20 pages, 5 figures, 2 tables