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
  • S. Ono, T. Kikegawa, Y. Ohishi. Solid State Commun. 133, 55 (2005)
  • А.Л. Ивановский. Успехи химии 78, 328 (2009)
  • R.B. Kaner, J.J. Gilman, S.H. Tolbert. Science 308, 1268 (2005)
  • J.J. Gilman, R.W. Cumberland, R.B. Kaner. Int. J. Refract. Met. Hard. Mater. 24, 1 (2006)
  • J.B. Levine, S.H. Tolbert, R.B. Kaner. Adv. Funct. Mater. 19, 3519 (2009)
  • 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)
  • E.A. Juarez-Arellano, B. Winkler, A. Frierich, L. Bayarjargal, V. Milman, J. Yan, S.M. Clark. J. All. Comp. 481, 577 (2009)
  • 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)
  • A. Friedrich, B. Winkler, E.A. Juarez-Arellano, L. Bayarjargal. Materials 4, 1648 (2011)
  • C.P. Kempter, M.R. Nadler. J. Chem. Phys. 33, 1580 (1960)
  • X.W. Sun, Z.Y. Zeng, T. Song, Z.J. Fu, B. Kong, Q.F. Chen. Chem. Phys. Lett. 496, 64 (2010)
  • B. Abidri, M. Rabah, D. Rached, H. Baltache, H. Rached, I. Merzoug, S. Djili. J. Phys. Chem. Solids 71, 1780 (2010)
  • A. Zaoui, M. Ferhat. Solid State Commun. 151, 867 (2011)
  • H.R. Soni, S.K. Gupta, P.K. Jha. Phys. B 406, 3556 (2011)
  • V. Mankad, N. Rathod, S.D. Gupta, S.K. Gupta, P.K. Jha. Mater. Chem. Phys. 129, 816 (2011)
  • K.K. Korir, G.O. Amolo, N.W. Makau, D.P. Joubert. Diamond Rel. Mater. 20, 157 (2011)
  • X.W. Sun, Q.F. Chen, X.R. Chen, L.C. Cai, F.Q. Jing. J. Appl. Phys. 110, 103507 (2011)
  • J. Yang, F.M. Gao. Phys. B 407, 3527 (2012)
  • 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)
  • N.R. Rathod, S.K. Gupta, S.M. Shinde, P.K. Jha. Comp. Mater. Sci. 70, 196 (2013)
  • V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. Solid State Commun. 149, 1807 (2009)
  • V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. Phys. Status Solidi --- RRL 3, 218 (2009)
  • J. Cai, E. Zhao, Z. Wu. Comp. Mater. Sci. 46, 1098 (2009)
  • V.V. Bannikov, I.R. Shein, A.L. Ivanovskii. J. Phys. Chem. Solids 71, 803 (2010)
  • Z. Zhao, L. Xu, L.M. Wang, B. Xu, M. Wang, Z. Liu, J. He. Comp. Mater. Sci. 50, 1592 (2011)
  • X.P. Du, Y.X. Wang. J. Appl. Phys. 107, 053506 (2010)
  • X.A. Li, X.P. Du, Y.X. Wang. J. Phys. Chem. C 115, 6948 (2011)
  • Y.W. Li, J. Hao, Y. Xu. Phys. Lett. A 376, 3535 (2012)
  • N.R. Sanjay Kumar, N.V. Chandra Shekar, S. Chandra, J. Basu, R. Divakar, P.Ch. Sahu. J. Phys.: Condens. Matter 24, 362202 (2012)
  • 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)
  • J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  • P.E. Blochl, O. Jepsen, O.K. Anderson. Phys. Rev. B 49, 16223 (1994)
  • G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 11169 (1996)
  • G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 558 (1993)
  • A. Togo, I. Tanaka. Scr. Mater. 108, 1 (2015)
  • K. Biswas, W.M. Charles. Phys. Rev. B 75, 245205 (2007)
  • И.Р. Шеин, В.С. Кийко, Ю.Н. Макурин, М.А. Горбунова, А.Л. Ивановский. ФТТ 49, 1067 (2007)
  • G. Grimvall. Thermophysical Properties of Materials. North-Holland, Amsterdam (1986)
  • W. Voigt. Lehrburch der Kristallphysik. Teubner, Leipzig (1928)
  • A. Reuss, Z. Angew. Math. Mech. 9, 49 (1929)
  • R. Hill. Proc. Phys. Soc. London 65, 350 (1952)
  • M.L. Cohen. Phys. Rev. B 32, 7988 (1985)
  • S.F. Pugh. Philos. Mag. 45, 823 (1953)
  • J. Haines, J.M. Leger, G. Bocquillon. Annu. Rev. Mater. Res. 31, 1 (2001)
  • M.W. Barsoum. Prog. Solid State Chem. 28, 201 (2000)
  • J. Wang, Y. Zhou. Annu. Rev. Mater. Res. 39, 415 (2009)
  • P. Eklund, M. Beckers, U. Jansson, H. Hogberg, L. Hultman. Thin Solid Films 518, 1851 (2010)
  • Н.И. Медведева, А.Н. Еняшин, А.Л. Ивановский. Журн. структур. химии 52, 785 (2011)
  • Z.M. Sun. Int. Mater. Rev. 56, 143 (2011)
  • A.L. Ivanovskii. Prog. Mater. Sci. 57, 184 (2012)
  • J.Y. Wang, Y.C. Zhou. Phys. Rev. B 69, 144108 (2004)
  • J.Y. Wang, Y.C. Zhou, T. Liao, Z.J. Lin. Appl. Phys. Lett. 89, 021917 (2006)
  • S.I. Ranganathan, M. Ostoja-Starzewski. Phys. Rev. Lett. 101, 055504 (2008)
  • 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)
  • A. Simunek. Phys. Rev. B 75, 172108 (2007)
  • Y.J. Tian, B. Xu, Z.S. Zhao. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 33, 93 (2012)
  • A.L. Ivanovskii. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 36, 179 (2013)
  • D.M. Teter. MRS Bull. 23, 22 (1998)
  • X. Jiang, J. Zhao, X. Jiang. Comp. Mater. Sci. 50, 2287 (2011)
  • S. Veprek. J. Vacuum Sci. Technol. 17, 2401 (1999)
  • J.J. Gilman. Chemistry and physics of mechanical hardness. Hoboken, NJ, Wiley (2009). 185 p
  • V.V. Brazhkin. High Pressure Res. 27, 333 (2007)
  • O.L. Anderson. J. Phys. Chem. Solids 24, 909 (1963)
  • R.J.D. Tilley. Understanding Solids --- The Science of Materials, Chichester. John Wiley \& Sons (2004). 621 p
  • M.K. Drulis, A. Czopnik, H. Drulis, J.E. Spanier, A. Ganguly, M.W. Barsoum. Mater. Sci. Eng. B 119, 159 (2005)
  • B. Cordero, V. Gomez, A.E. Platero-Prats, M. Reves, J. Echeverri a, E. Cremades, F. Barragan, S. Alvarez. Dalton Trans. 21, 2832 (2008)
  • Y. Li, Y. Gao, B. Xiao, T. Min, Z. Fan, S. Ma, L. Xu. J. All. Comp. 502, 28 (2010)
  • 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.