【摘要】 表面能和相应趋势的理论研究在多个领域发挥着重要的作用。

氮化铝是一种在光电子器件和声学器件中广泛应用的材料，它对器件的机械性能(例如，更高的硬度)和保护性硬质涂层性能都具有十分有益的影响。氮化铝的晶体结构为纤锌矿结构在非平衡沉积条件下，通过亚稳闪锌矿变体可以稳定下来，最后，在16 Gpa以上的压力下，转变为岩盐结构。

表面能和相应趋势的理论研究在多个领域发挥着重要的作用。正如Gall等人对于TiN的情况所讨论的，当在接近平衡的条件下生长时，也就是说，当热力学而不是动力学控制织构的形成时表面能是薄膜微结构的决定性参数。例如，用于光电子应用的AlN的化学气相沉积就是这种情况。表面能在讨论不稳定的Ti1-xAlxN的分解途径时也同样重要。

另一个新出现的氮化铝应用领域是使用Ti1-xAlxN/AlN或Cr1-xAlxN/AlN涂层的多层结构来稳定岩盐型AlN，因为这种图层能够强化材料，并有阻止可能偏转的裂缝。由于这些复合材料的纳米结构特性，表面能对整个能量平衡有不可忽视的影响。虽然已经发表了许多关于计算和实验结果的论文，但关于表面能的系统研究还没有报道。

David等人使用量子力学计算来获得B1、B3和B4同素异形体的几个低指数清洁表面(即这里没有考虑表面重构)的能量。由于他们涵盖了几种表面取向以及晶体结构，这些结果代表了一个连贯的数据集，可以直接用于上述应用中。

 

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