掺杂B,Cr,Mo,Ti,W,Zr后金刚石中正电子湮灭寿命计算
Calculation of positron annihilation lifetime in diamond doped with B,Cr,Mo,Ti,W,Zr作者机构：兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730060 兰州工业学院机电工程学院兰州730060 兰州理工大学石油化工学院兰州730060
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2024年第73卷第1期
页 面：313-321页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学]
基 金：甘肃省教育厅产业支撑计划(批准号:2021CYZC-34) 甘肃省高等学校创新基金(批准号:2021B-310)资助的课题。
摘 要：金属基金刚石复合材料被广泛应用和研究,但金刚石表面预处理所导致的空位、掺杂等缺陷对金属基与金刚石界面性能有很大影响.尽管透射电子显微镜和能谱分析等技术已用于缺陷检测,但这些方法存在局限性.通过计算金刚石中正电子湮灭寿命,可以准确评估金刚石的界面缺陷.本文利用第一性原理计算方法,采用多种正电子湮灭算法和增强因子,计算了金刚石理想晶体、单空位、掺杂B,Cr,Mo,Ti,W和Zr后的正电子湮灭寿命.结果显示,在采用局域密度泛函时,结合Boronski&Nieminen算法以及随机相位近似限制作为湮灭增强因子时,计算得到的正电子湮灭寿命与文献的实验结果更吻合.同时,金刚石中B和Cr的掺杂使正电子湮灭寿命从由单空位119.87 ps增加为148.57 ps和156.82 ps.总体来说,金刚石中的空位和掺杂原子缺陷都会引起正电子湮灭寿命的变化.这些发现为理解和优化金刚石界面提供了有价值的理论依据.
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