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Fe2C晶体及低指数晶面的结构与稳定性研究
  • ISSN号:0253-2409
  • 期刊名称:《燃料化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001
  • 相关基金:National Natural Science Foundation of China (20590361) ; National Science Fund for Distinguished Young Scholars of China (20625620).
中文摘要:

采用自旋极化的密度泛函理论(DFT)对正交与六方的Fe2C晶体体相与表面性质进行了研究,计算了晶胞的聚合能、磁矩以及低指数晶面的表面能。研究结果表明,两种晶型Fe2C的磁性质相似,但正交堆积的Fe2C比六方堆积的Fe2C更稳定。正交晶系Fe2C低指数晶面的稳定性以(011)〉(110)〉(100)〉(101)〉(001)顺序降低。对一系列碳化程度不同的碳化铁最稳定表面(Fe2C(011)、Fe3C(001)和Fe4C(100))表面能的比较显示,碳化铁表面的相对稳定性与碳化度非线性相关。另外,与面心立方(BCC)铁最稳定表面(110)相比,Fe2C、Fe3C及Fe4C晶体最稳定表面具有较低的表面能,表明铁表面碳化在热力学上是有利的。

英文摘要:

Spin-polarized density functional theory (DFT) calculations have been performed on the structure and stability of Fe2C. It is found that orthorhombic Fe2C is more stable than hexagonal Fe2C by 0.16 eV on the basis of the computed cohesive energies. The structures and stability of the orthorhombic-Fe2 C low index surfaces have also been investigated at the same level and the low index surfaces have the decreased stability order of (011) 〉 (110) 〉 (100) 〉 (101) 〉 (001). Comparison of the most stable Fe3C, Fe4 C and Fe2 C surfaces shows that there is no linear correlation of surface energy and carbon content. And comparison of their most stable surfaces with the body-centered cubic Fe shows that these carbide surfaces have lower surface energies than the most stable (110) surface of body-centered cubic Fe, indicating that the surface thermodynamics favor carburization at Fe surfaces.

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期刊信息
  • 《燃料化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:王建国
  • 地址:太原市桃园南路27号中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:rlhx@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025214
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2409
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1140/TQ
  • 邮发代号:22-50
  • 获奖情况:
  • 获国家优秀期刊三等奖,中科院优秀期刊二等奖,华北优秀期刊奖和山西省一级期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价资料规范》优秀奖,2001年获新闻出版总署授予的“中国期刊方阵“双效...,连续十五年获山东省一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14785