[发明专利]金属氧化物界面调控的方法

摘要

本发明是关于一种金属氧化物界面调控的方法，包括，获取两种氧化物的晶胞构型，采用两种晶胞构型构建氧化物界面模型；计算所述的氧化物界面模型的错配度，当所述的错配度大于n％时，则调整晶胞构型，利用调整后的晶胞构型构建第一氧化物界面，获取所述的第一氧化物界面的物理性质；当所述的错配度小于或等于n％时，则向所述的氧化物界面中掺杂适格元素，构建第二氧化物界面，获取所述的第二氧化物界面的物理性质。本发明提供了一种利用计算机模拟技术和数据挖掘技术、通过原子替换掺杂调控晶格常数以降低界面应力的设计方法，该方法对金属氧化物薄膜和涂层制备具有重要的指导意义。

主权项

1.一种金属氧化物界面调控的方法，其特征在于：包括，/n获取第一氧化物的第一晶胞构型和第二氧化物的第二晶胞构型，采用所述的第一晶胞构型和所述的第二晶胞构型构建氧化物界面模型；/n计算所述的氧化物界面模型的错配度，当所述的错配度大于n％时，则调整所述的第一晶胞构型和/或所述的第二晶胞构型，调整后构建第一氧化物界面，获取所述的第一氧化物界面的物理性质；当所述的错配度小于或等于n％时，则向所述的氧化物界面中掺杂适格元素，构建第二氧化物界面，获取所述的第二氧化物界面的物理性质；/n所述的适格元素的确定方法包括，/n将所述的第一晶胞构型或第二晶胞构型扩张，得到第一超晶胞构型或第二超晶胞构型，利用密度泛函理论和数据挖掘技术，依次采用不同的待测元素对所述的第一超晶胞构型或第二超晶胞构型中的氧化物进行替换，筛选出第一适格元素；/n获取第一晶胞构型或第二晶胞构型的晶胞表面，将所述的晶胞表面扩张，得到超晶胞表面，依次将所述的第一适格元素引入所述的超晶胞表面，筛选出未在超晶胞表面中偏析的第二适格元素；采用超晶胞表面、未扩张的晶胞表面、第二适格元素构建氧化物超晶胞表面模型，得到所述的第二氧化物界面；/n所述的第一适格元素的筛选方法包括，/n将所述的第一晶胞构型或第二晶胞构型扩张，得到第一超晶胞构型或第二超晶胞构型，依次采用不同的待测元素对所述的第一超晶胞构型或第二超晶胞构型中的氧化物进行替换，得到掺杂超晶胞构型，使用密度泛函方法优化所述的掺杂超晶胞构型，并获取优化后掺杂超晶胞构型的晶格常数；/n以所述的晶格常数、待测元素的物理参数构建数据挖掘的训练集，以所述的晶格常数为因变量，以待测元素的物理参数为自变量，建立支持向量回归模型；/n采用交叉验证法优化所述的支持向量回归模型，/n采用优化后的支持向量回归模型获得非待测元素超晶胞构型的晶格常数的预测值，/n在所述的晶格常数中选取有扩张晶格或收缩晶格的对应的元素，得到第一适格元素。/n