Hf-Si-N納米復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、本文利用基于密度泛函理論（DFT）的第一性原理方法研究了Hf-Si-N納米復(fù)合結(jié)構(gòu)薄膜結(jié)構(gòu)形式、相變以及外壓下的性質(zhì)。
　　首先對Hf、Si、N的單原子或者是分子的能量進(jìn)行了驗(yàn)證性計(jì)算，通過與他人以及實(shí)驗(yàn)值比較發(fā)現(xiàn)計(jì)算準(zhǔn)確。隨后對Hf-Si-N納米復(fù)合薄膜的界面結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行研究，結(jié)果顯示當(dāng)NaCl結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜中Si粒子偏移5%以后所得結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，而對于CsCl結(jié)構(gòu)而言，對稱結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。
　　其次對復(fù)合薄膜的形成焓ΔH以及結(jié)合

2、能進(jìn)行了研究，通過對計(jì)算結(jié)果分析可知零壓下NaCl結(jié)構(gòu)Hf-Si-N納米復(fù)合薄膜是穩(wěn)定構(gòu)型。為了研究其相變規(guī)律，本論文又對NaCl結(jié)構(gòu)以及CsCl結(jié)構(gòu)的薄膜進(jìn)行包括焓壓、E-V的熱力學(xué)穩(wěn)定性判定得到相變壓力大約為275GPa。并且對 Hf-Si-N復(fù)合薄膜兩種構(gòu)型在不同壓力下的彈性性質(zhì)進(jìn)行了研究探討，分析了各彈性模量和力學(xué)常數(shù)隨壓力的變化情況，并且對其彈性各向異性，塑性脆性等方面進(jìn)行了分析探討。
　　再次對其聲子進(jìn)行研究判斷其動力

3、學(xué)穩(wěn)定性。零壓下NaCl結(jié)構(gòu)的Hf-Si-N聲子頻率不存在虛頻，說明零壓下NaCl結(jié)構(gòu)是動力學(xué)穩(wěn)定的。隨著壓力的增加，兩種結(jié)構(gòu)的Hf-Si-N聲子頻率會隨之增大。對于NaCl結(jié)構(gòu)的Hf-Si-N復(fù)合薄膜，隨著壓力的增加體系的動力學(xué)不再穩(wěn)定；而對于CsCl結(jié)構(gòu)的Hf-Si-N而言，隨著壓力的增大其動力學(xué)趨于穩(wěn)定。
　　最后研究了Hf-Si-N納米復(fù)合薄膜的電子結(jié)構(gòu)以及熱力學(xué)性質(zhì)。通過分析包括能帶以及態(tài)密度的電子結(jié)構(gòu)可以知道，Hf-S