电流辅助烧结Cu原子扩散激活能影响机理第一性原理计算与实验研究

TF124.1; 从第一性原理计算与电流辅助烧结两方面出发,研究了外加电场对晶体Cu扩散激活能的影响规律.结果表明,外加电场和电流使 Cu空位产生的难度降低,但是原子迁移能几乎不变,导致扩散激活能在达到电场强度(电流密度)阈值(2 V???1(307.1 A?cm?2))后略有下降,超过阈值后会剧烈下降,最终在电场强度(电流密度)达到 5 V???1(708.5 A?cm?2)后,由于空位形成能逐渐下降到0,扩散激活能下降至临界值,扩散激活能临界值相比于阈值对应的扩散激活能降低了约60.2%.研究结果揭示扩散激活能在电场或电流作用下呈现出明显规律性的下降趋势,实验结果与第一性原理计算模拟结果呈...

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Published in粉末冶金技术 Vol. 42; no. 6; pp. 563 - 572
Main Authors 赵博, 张晓敏, 赵志鹏, 吴琼, 高鑫
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 重庆大学非均质材料力学重庆市重点实验室,重庆 400044 01.12.2024
重庆大学航空航天学院,重庆 400044
Subjects
rapid densification
激活能
第一性原理
电流辅助烧结
activation energy
current-assisted sintering
first principle
快速致密化
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ISSN1001-3784
DOI10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2023020003

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Summary:TF124.1; 从第一性原理计算与电流辅助烧结两方面出发,研究了外加电场对晶体Cu扩散激活能的影响规律.结果表明,外加电场和电流使 Cu空位产生的难度降低,但是原子迁移能几乎不变,导致扩散激活能在达到电场强度(电流密度)阈值(2 V???1(307.1 A?cm?2))后略有下降,超过阈值后会剧烈下降,最终在电场强度(电流密度)达到 5 V???1(708.5 A?cm?2)后,由于空位形成能逐渐下降到0,扩散激活能下降至临界值,扩散激活能临界值相比于阈值对应的扩散激活能降低了约60.2%.研究结果揭示扩散激活能在电场或电流作用下呈现出明显规律性的下降趋势,实验结果与第一性原理计算模拟结果呈现较好的正相关性.
ISSN:1001-3784
DOI:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2023020003