Elektronová struktura a mechanické vlastnosti rozhraní v pevných látkách

Abstract

V této práci se zabývám teoretickým studiem vlastností nitridů tranzitivních kovů (TiN, AlN a VN ve struktuře kamenné soli). Kromě nitridů samotných se zabývám rozhraním v systému tvořeném multivrstvami dvojic těchto nitridů. Pro samotné nitridy pomocí prvoprincipiálních výpočtů predikuji rovnovážný mřížkový parametr a lomovou energii. Pro rozhraní je hlavním cílem predikce lomové energie rozhraní a také predikce vlivu, který má na hodnotu lomové energie substitučnía tom v jedné z rovin na rozhraní nitridů. Podle provedených výpočtů má substituční atom kyslíku v rozhraní významný vliv na hodnotu lomové energie. Hodnota lomové energie pro rozhraní s kyslíkem se od hodnoty pro čisté rozhraní významně lišila. Zda došlo k poklesu nebo k nárůstu záviselo na tom, do které z rovin na rozhraní byl atom kyslíku substituován.In this work I focus on a theoretical study of the properties of transition metal nitrides (TiN, AlN and VN in the rock-salt structure). In addition to the nitrides themselves, I focus on the interface in systems of multilayers consisting of pairs of these nitrides. For nitrides, I predict the lattice parameter and cleavage energy using ab initio calculations. For the interface, the main goal is to predict the cleavage energy of the interface and to predict the influence that an atom substituted in one of layers on the interface has on the value of cleavage energy. According to the calculations performed, an oxygen atom substituted in the interface has a significant influence on the value of cleavage energy. The value of cleavage energy for the interface with an oxygen atom differs significantly from that for the pure interface. Whether there was a decrease or an increase depended on which of the layers at the interface the oxygen atom was substituted in.