Издателям
Вышедшие номера
Электронная структура, механическая и динамическая стабильность гексагональных субкарбидов M2C (M = Tc, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt): ab initio расчеты
Переводная версия: 10.1134/S1063783418020282
Суетин Д.В.1, Шеин И.Р.1
1Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: suetin@ihim.uran.ru
Поступила в редакцию: 3 июля 2017 г.
Выставление онлайн: 20 января 2018 г.

Посредством ab initio расчетов были изучены свойства серии гексагональных (Fe2N-подобных) субкарбидов M2C, где M = Tc, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt, и рассчитаны их равновесные структурные параметры, электронные свойства, фазовая стабильность, константы упругости, модули сжатия, сдвига и Юнга, сжимаемость, индикатор Пуга, коэффициент Пуассона, индексы упругой анизотропии, а также твердость, температура Дебая, скорости звука, низкотемпературная теплоемкость. На основании полученных данных установлено, что все эти субкарбиды механически устойчивы, однако их энергии формирования Eform относительно смеси d-металла и графита положительны. Кроме того, расчет фононных спектров этих субкарбидов показал наличие отрицательных мод, что указывает на их динамическую нестабильность. Таким образом, успешный синтез данных карбидов при нормальных условиях маловероятен. DOI: 10.21883/FTT.2018.02.45370.214
  1. S. Ono, T. Kikegawa, Y. Ohishi. Solid State Commun. 133, 55 (2005)
  2. А.Л. Ивановский. Успехи химии 78, 328 (2009)
  3. R.B. Kaner, J.J. Gilman, S.H. Tolbert. Science 308, 1268 (2005)
  4. J.J. Gilman, R.W. Cumberland, R.B. Kaner. Int. J. Refract. Met. Hard. Mater. 24, 1 (2006)
  5. J.B. Levine, S.H. Tolbert, R.B. Kaner. Adv. Funct. Mater. 19, 3519 (2009)
  6. E.A. Juarez-Arellano, B. Winkler, A. Friedrich, D.J. Wilson, M. Koch-Muller, K. Knorr, S.C. Vogel, J.J. Wall, H. Reiche, W. Crichton, M. Ortega-Aviles, M. Avalos-Borja. Z. Kristallogr. 223, 492 (2008)
  7. E.A. Juarez-Arellano, B. Winkler, A. Frierich, L. Bayarjargal, V. Milman, J. Yan, S.M. Clark. J. All. Comp. 481, 577 (2009)
  8. Z.S. Zhao, L. Cui, L.M. Wang, B. Xu, Z.Y. Liu, D.L. Yu, J.L. He, X.F. Zhou, H.T. Wang, Y.J. Tian. Cryst. Growth Design 10, 5024 (2010)
  9. A. Friedrich, B. Winkler, E.A. Juarez-Arellano, L. Bayarjargal. Materials 4, 1648 (2011)
  10. C.P. Kempter, M.R. Nadler. J. Chem. Phys. 33, 1580 (1960)
  11. X.W. Sun, Z.Y. Zeng, T. Song, Z.J. Fu, B. Kong, Q.F. Chen. Chem. Phys. Lett. 496, 64 (2010)
  12. B. Abidri, M. Rabah, D. Rached, H. Baltache, H. Rached, I. Merzoug, S. Djili. J. Phys. Chem. Solids 71, 1780 (2010)
  13. A. Zaoui, M. Ferhat. Solid State Commun. 151, 867 (2011)
  14. H.R. Soni, S.K. Gupta, P.K. Jha. Phys. B 406, 3556 (2011)
  15. V. Mankad, N. Rathod, S.D. Gupta, S.K. Gupta, P.K. Jha. Mater. Chem. Phys. 129, 816 (2011)
  16. K.K. Korir, G.O. Amolo, N.W. Makau, D.P. Joubert. Diamond Rel. Mater. 20, 157 (2011)
  17. X.W. Sun, Q.F. Chen, X.R. Chen, L.C. Cai, F.Q. Jing. J. Appl. Phys. 110, 103507 (2011)
  18. J. Yang, F.M. Gao. Phys. B 407, 3527 (2012)
  19. X.W. Sun, Y.D. Chu, W.L. Quan, Q.F. Chen, X.R. Chen, T. Song, J.H. Tian. J. Mater. Sci. 48, 1660 (2013)
  20. N.R. Rathod, S.K. Gupta, S.M. Shinde, P.K. Jha. Comp. Mater. Sci. 70, 196 (2013)
  21. V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. Solid State Commun. 149, 1807 (2009)
  22. V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. Phys. Status Solidi --- RRL 3, 218 (2009)
  23. J. Cai, E. Zhao, Z. Wu. Comp. Mater. Sci. 46, 1098 (2009)
  24. V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. J. Phys. Chem. Solids 71, 803 (2010)
  25. Z. Zhao, L. Xu, L.M. Wang, B. Xu, M. Wang, Z. Liu, J. He. Comp. Mater. Sci. 50, 1592 (2011)
  26. X.P. Du, Y.X. Wang. J. Appl. Phys. 107, 053506 (2010)
  27. X.A. Li, X.P. Du, Y.X. Wang. J. Phys. Chem. C 115, 6948 (2011)
  28. Y.W. Li, J. Hao, Y. Xu. Phys. Lett. A 376, 3535 (2012)
  29. N.R. Sanjay Kumar, N.V. Chandra Shekar, S. Chandra, J. Basu, R. Divakar, P.Ch. Sahu. J. Phys.: Condens. Matter 24, 362202 (2012)
  30. P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz. WIEN2k, An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties. Vienna University of Technology, Vienna (2001)
  31. J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  32. P.E. Blochl, O. Jepsen, O.K. Anderson. Phys. Rev. B 49, 16223 (1994)
  33. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 11169 (1996)
  34. G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 558 (1993)
  35. A. Togo, I. Tanaka. Scr. Mater. 108, 1 (2015)
  36. K. Biswas, W.M. Charles. Phys. Rev. B 75, 245205 (2007)
  37. И.Р. Шеин, В.С. Кийко, Ю.Н. Макурин, М.А. Горбунова, А.Л. Ивановский. ФТТ 49, 1067 (2007)
  38. G. Grimvall. Thermophysical Properties of Materials. North-Holland, Amsterdam (1986)
  39. W. Voigt. Lehrburch der Kristallphysik. Teubner, Leipzig (1928)
  40. A. Reuss, Z. Angew. Math. Mech. 9, 49 (1929)
  41. R. Hill. Proc. Phys. Soc. London 65, 350 (1952)
  42. M.L. Cohen. Phys. Rev. B 32, 7988 (1985)
  43. S.F. Pugh. Philos. Mag. 45, 823 (1953)
  44. J. Haines, J.M. Leger, G. Bocquillon. Annu. Rev. Mater. Res. 31, 1 (2001)
  45. M.W. Barsoum. Prog. Solid State Chem. 28, 201 (2000)
  46. J. Wang, Y. Zhou. Annu. Rev. Mater. Res. 39, 415 (2009)
  47. P. Eklund, M. Beckers, U. Jansson, H. Hogberg, L. Hultman. Thin Solid Films 518, 1851 (2010)
  48. Н.И. Медведева, А.Н. Еняшин, А.Л. Ивановский. Журн. структур. химии 52, 785 (2011)
  49. Z.M. Sun. Int. Mater. Rev. 56, 143 (2011)
  50. A.L. Ivanovskii. Prog. Mater. Sci. 57, 184 (2012)
  51. J.Y. Wang, Y.C. Zhou. Phys. Rev. B 69, 144108 (2004)
  52. J.Y. Wang, Y.C. Zhou, T. Liao, Z.J. Lin. Appl. Phys. Lett. 89, 021917 (2006)
  53. S.I. Ranganathan, M. Ostoja-Starzewski. Phys. Rev. Lett. 101, 055504 (2008)
  54. H. Chung, W.R. Buessem. In: Anisotropy in Single Crystal Refractory Compound / Eds F.W. Vahldiek, S.A. Mersol. Plenum, N.Y. 2, 217 (1968)
  55. A. Simunek. Phys. Rev. B 75, 172108 (2007)
  56. Y.J. Tian, B. Xu, Z.S. Zhao. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 33, 93 (2012)
  57. A.L. Ivanovskii. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 36, 179 (2013)
  58. D.M. Teter. MRS Bull. 23, 22 (1998)
  59. X. Jiang, J. Zhao, X. Jiang. Comp. Mater. Sci. 50, 2287 (2011)
  60. S. Veprek. J. Vacuum Sci. Technol. 17, 2401 (1999)
  61. J.J. Gilman. Chemistry and physics of mechanical hardness. Hoboken, NJ, Wiley (2009). 185 p
  62. V.V. Brazhkin. High Pressure Res. 27, 333 (2007)
  63. O.L. Anderson. J. Phys. Chem. Solids 24, 909 (1963)
  64. R.J.D. Tilley. Understanding Solids --- The Science of Materials, Chichester. John Wiley \& Sons (2004). 621 p
  65. M.K. Drulis, A. Czopnik, H. Drulis, J.E. Spanier, A. Ganguly, M.W. Barsoum. Mater. Sci. Eng. B 119, 159 (2005)
  66. B. Cordero, V. Gomez, A.E. Platero-Prats, M. Reves, J. Echeverri a, E. Cremades, F. Barragan, S. Alvarez. Dalton Trans. 21, 2832 (2008)
  67. Y. Li, Y. Gao, B. Xiao, T. Min, Z. Fan, S. Ma, L. Xu. J. All. Comp. 502, 28 (2010)
  68. R.F.W. Bader. Atoms in Molecules: A Quantum Theory. Int. Series of Monographs on Chemistry. Clarendon Press, Oxford (1990). 458 p.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.