【其他论文】关于氧化镓多形体中镁诱导相稳定化的第一性原理研究

        由美国卡内基梅隆大学的研究团队在学术期刊 Chemistry of Materials 发布了一篇名为 First-Principles Study of Magnesium-Induced Phase Stabilization in Gallium Oxide Polymorphs（关于氧化镓多形体中镁诱导相稳定化的第一性原理研究）的文章。

摘要

        在本研究中，该团队采用密度泛函理论（DFT）计算，探讨了镁（Mg）掺杂对四种主要氧化镓（Ga₂O₃）多晶型体相对相稳定性的影响，旨在为实验观察结果提供合理化解释，这些观察结果表明，来自镁铝尖晶石（MgAl₂O₄）基底的扩散有助于 γ 相的相对稳定。在模拟中，该团队假设在每种多晶型体的完全弛豫晶胞衍生的超晶胞中，镁掺杂量达到镓位点的 25 %。该团队的结果表明，虽然 β-Ga₂O₃ 在热力学上仍然是最稳定的相，但随着镁含量的增加，多晶型体之间的焓和自由能差异减小。具有高构型熵的内在无序 γ 相在镁替代下变得在能量上不太不利，这表明熵驱动的稳定化可能有助于其在高温和/或非平衡生长条件下（如先前报道的那些条件）的形成。这些发现为在镁铝尖晶石（MgAl₂O₄）基底上外延生长过程中 γ 相的实验观察结果提供了热力学依据。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6c01704