CPL - Chalmers Publication Library
| Utbildning | Forskning | Styrkeområden | Om Chalmers | In English In English Ej inloggad.

Ab initio structure modelling of complex thin-film oxides: thermodynamical stability of TiC/thin-film alumina

Jochen Rohrer (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Bionanosystem) ; Carlo Ruberto (Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori ; Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Bionanosystem) ; Per Hyldgaard (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Bionanosystem)
Journal of Physics: Condensed Matter (0953-8984). Vol. 22 (2010), 1, p. 015004.
[Artikel, refereegranskad vetenskaplig]

We present a strategy to identify energetically favourable oxide structures in thin-film geometries. Thin-film candidate configurations are constructed from a pool of sublattices of stable and metastable oxide bulk phases. Favourable stoichiometric compositions and atomic geometries are identified by comparing total and Gibbs free energies of the relaxed configurations. This strategy is illustrated for thin-film alumina on TiC, materials which are commonly fabricated by chemical vapour deposition (CVD) and used as wear-resistant multilayer coatings. Based on the standard implementation of ab initio thermodynamics, with an assumption of equilibrium between molecular O2 and the oxide, we predict a stability preference of TiC/alumina configurations that show no binding across the interface. This result is seemingly in conflict with the wear-resistant character of the material and points towards a need for extending standard ab initio thermodynamics to account for relevant growth environments.

Nyckelord: Structure modeling, interfaces, oxides, thin films, DFT


Article Number: 015004



Den här publikationen ingår i följande styrkeområden:

Läs mer om Chalmers styrkeområden  

Denna post skapades 2009-12-07. Senast ändrad 2015-12-17.
CPL Pubid: 102935

 

Läs direkt!

Lokal fulltext (fritt tillgänglig)

Länk till annan sajt (kan kräva inloggning)


Institutioner (Chalmers)

Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Bionanosystem (2007-2015)
Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori (1900-2015)

Ämnesområden

Statistisk fysik
Materialvetenskap
Nanovetenskap och nanoteknik
Innovation och entreprenörskap (nyttiggörande)
Elektronstruktur
Struktur- och vibrationsfysik
Kemiska processer
Ytbehandlingsteknik
Materialfysik med ytfysik

Chalmers infrastruktur

Relaterade publikationer

Denna publikation ingår i:


Formation stability and electronic structure of surfaces and interfaces from first principles