RuO2-CeO2复合氧化物的相分离本质

摘要

采用第一性原理计算的方法,计算了金红石相和萤石相的Ru1-xCexO2体系的总能和点阵参数,进而结合热力学原理,分析了Ru1-xCexO2的混合焓和混合吉布斯自由能,讨论了金红石相和萤石相Ru1-xCexO2的稳定性以及RuO2-CeO2二元系的相分离本质.得出以下主要结论:金红石RuO2和萤石CeO2的点阵参数值与标准卡片对比,相对误差很小;随Ce代位Ru的含量x的增加,金红石相和萤石相的单胞体积V0随之增大,略微偏离Vegard关系;在常规情况下,Ru1-xCexO2固溶体处于不稳区,相分离的现象本质应归结为spinodal反应,可以解释文献上的RuO2-CeO2二元系的相分离和本文观察到的实验现象.