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单轴拉伸载荷下CeO2的力学和电子性能:DFT研究( Mechanical and electronic properties of CeO2 under uniaxial tensile loading: A DFT study )
Z Liu B Wang C Cazorla
由于其高离子导电性，CeO2是固体氧化物燃料电池材料的有前途的候选材料。固体氧化物燃料电池的高工作温度导致材料中的残余热应力。在这项工作中，我们首次用密度泛函理论同时研究了CeO2在不同单轴拉伸载荷方向下的力学和电子行为。CeO2在单轴拉伸应变下表现出很强的各向异性力学和电子行为，沿【100】方向具有最高的理想强度和断裂应变。同时，与其他两个应变方向相比，【100】拉伸应变也导致最大的带隙减小。机理分析表明，沿[100]方向的最大强度来自于最大的杨氏模量和表面能。而利用我们以前建立的理论模型对带隙变化的分析表明，当对CeO2施加【100】拉伸应变时，最大的平均键长和介电磁化率变化导致最大的带隙减小。因此，目前的研究为CeO2在应力下的机械和电子性质提供了有意义的见解，这对其作为SOFC材料的应用至关重要。
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