超导材料Nb_3Ge表面氧化

摘要

运用密度泛函理论计算了氧(O)在Nb3Ge表面的吸附,结果表明O倾向于吸附在Nb原子周围,并与Nb的电子轨道发生了明显的交叠,O与Nb形成兼具共价键和离子键特性的化学键。利用X射线光电子能谱对自然氧化的Nb3Ge表面进行成分分析发现:氧化层中只存在Nb的氧化物,理论计算结果与实验结果一致。由于O容易与Nb结合,最外层的Nb因逐渐氧化而耗尽,在接触势的驱使下,内部的Nb原子与最外层的Ge原子交换,最终使得Nb与O的形成氧化物在Nb3Ge表面聚集,在该氧化层下面是由于Nb的耗尽而形成的Ge聚集层。

关键词