Theoretical study of atomic relaxation, surface energy, electronic structure and properties of B2- and B19'-NiTi surfaces

采用基于密度泛函理论的第一性原理系统研究了B2-和B19'-NiTi合金所有低指数表面的表面能、表面结构稳定性、表面电子结构等性质. 计算结果表明两种NiTi合金所有低指数表面的原子弛豫主要集中在表面2—3个原子层, 且以Ti原子为终止原子表面构型的原子振荡最为剧烈, Ni和Ti原子共同终止表面构型的原子振荡最小; 价电荷密度沿着表面构型向真空层方向快速衰减; 表面能计算结果显示其与配位数成反相关. B2-和B19'-NiTi合金的非密排且非化学计量比表面的表面能取决于Ti的化学势, 表面能数值较高; 而密排面的表面构型符合化学计量比, 其表面能较低, 表现出卓越的化学稳定性; 其中以B2-NiTi(101)密排面的表面稳定性最优.