敬熠平
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念保峰
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王欣
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刘雪华
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邱宇
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周扬杰
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林玮
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唐电
贵金属
Ta掺杂的Ir-Ta-O是电化学工业中具有代表意义的电极材料。采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加平面波中的广义梯度近似方法，对金红石型Ir8O16和Ta掺杂的Ir7Ta1O16复合氧化物的晶体和电子结构进行计算。结果表明，IrO2的结构数据与文献报导相吻合。掺 Ta的Ir7Ta1O16存在2种不同结构，二者晶体结构参数、系统总能和电子结构很接近。Ta掺杂可使Ir8O16晶胞体积增大，使体系相对稳定。掺Ta的(Ir,Ta)O2与IrO2类似，也体现金属的导电特性。Ta原子比Ir原子失电子能力强，掺杂后Ta原子周围的电子向O原子转移，为体系提供了更多的离子键。
关键词:
金属材料
,
密度泛函理论
,
(Ir,Ta)O2
,
晶体结构
,
Bader布居
,
电荷密度
念保峰
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敬熠平
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王欣
,
唐电
材料热处理学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对IrO2(110)表面几何和电子结构进行了计算.结果表明,弛豫后,表层的五配位Ir原子和二配位的氧原子(桥氧)相对于理想表面向体相方向移动,而六配位的Ir原子和三配位的O原子向真空方向弛豫.表面原子弛豫不仅导致表层结构的变化,而且使表层的电子结构发生变化.从表面态密度分布可知,对表面电子结构造成主要影响的是最外三层原子.同时,由构型的(010)平面的电荷密度分布可知相邻层间存在着强烈的Ir-O共价键作用;由于电荷在真空层的消耗和在第一、二原子层间的积累,导致最外原子层间距的减小,相应的Ir-O化学键得到增强.计算得到该IrO2(110)面的表面能大小为1.434 J·m-2.
关键词:
密度泛函理论
,
IrO2(110)表面
,
表面弛豫
,
电荷分布
