基于第一性原理方法, 建立WC-Co/cBN4B、WC-Co/cBN4N、WC-Co/cBN1B-near OA、WC-Co/cBN1N-near OA、WC-Co/cBN1N-near OB和WC-Co/cBN1B-near OB 六种界面模型, 计算其界面粘附功、断裂韧性。结果表明: WC-Co/cBN4B界面具有最大粘附功值9.705 J?m-2, 界面最稳定, 粘附功大于WC(0001)w界面的断裂 韧性7.824 J?m-2, 裂纹倾向于出现在基体中; WC-Co/cBN4N界面有最小粘附功4.470 J?m-2, 界面最不稳定, 粘附功小于WC(0001)w界面的断裂韧性, 裂纹倾 向于出现在界面处。在此基础上, 为从电荷转移、成键方式和价电子分布的深层次角度解释界面稳定性, 进行了差分电荷密度、态密度和Mulliken布居分析, 结果表明: WC-Co/cBN4B模型中, 界面处Co、B原子之间存在电荷转移, 由Co-d、B-p轨道杂化成强Co-B共价键; WC-Co/cBN4N模型中, 界面处Co、N原子之间亦 存在电荷转移, 由Co-d、N-p轨道杂化成弱Co-N共价键。两种模型的界面处, Co-B共价键的布居数更大且键长更小、键能更大, Co-B共价键的作用强于Co-N共 价键作用, 因此, WC-Co/cBN4B界面结合性能更好, 界面更稳定。

采用第一性原理,研究了La、Ce单掺杂及La-Ce共掺杂对TiO₂电子结构、差分电荷密度、态密度、光学性能的影响。研究结果表明,由于La 5d电子态、Ce 4f电子态及Ti 3d电子态间的协同作用,La-Ce共掺杂相比于单掺杂的TiO₂导带下移更大,带隙更小,吸收光谱红移更明显,光催化性能更优异。