Cấu trúc điện tử và ổn định của các biến thể đa hình của titan monocacbua

Springer Science and Business Media LLC - Tập 49 - Trang 1796-1799 - 2000
A. L. Ivanovskii1, A. A. Sofronov1
1Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russian Federation

Tóm tắt

Cấu trúc điện tử và độ ổn định của năm biến thể đa hình (PM) của titan monocacbua, TiC, với các kiểu cấu trúc NaCl (B1), CsCl (B2), zinc blende (B3), würtzite (B4), và NiAs (B8) đã được nghiên cứu bằng phương pháp "orbital-tight-binding" tuyến tính không biện chứng tự nhất quán (LMTO-TB). Thể tích đơn vị tế bào cân bằng, các thông số lưới và mật độ trạng thái điện tử đã được tính toán. Tùy thuộc vào kiểu cấu trúc (số phối trí, CN), các PM của TiC sở hữu tính chất dẫn điện khác nhau (bán kim loại cho CN 6 (B1, B8), kim loại cho CN 8 (B2), và chất dẫn điện cho CN 4 (B3, B4)). Dựa trên kết quả tính toán năng lượng dải tổng thể, nhận thấy rằng độ ổn định của các PM này của TiC giảm dần theo thứ tự B1>B8>B3>≈B4>B2. Tính chất liên kết hóa học trong năm PM của TiC đã được phân tích trong xấp xỉ tight-binding với tham số hóa EHT.

Từ khóa

#titan monocacbua #cấu trúc điện tử #biến thể đa hình #liên kết hóa học #NgaCl #CsCl #zinc blende #würtzite #NiAs

Tài liệu tham khảo

H. J. Goldschmidt,Interstitial Alloys, London, Butterworths, 1967,1, 424 pp. L. Toth,Transition Metal Carbides and Nitrides, Academic Press, New York-London, 1971, 278 pp. A. I. Gusev,Nanokristallicheskie materialy: metody polucheniya and svoistva [Nanocrystalline Materials: Preparation and Properties], Izd-vo UrO RAN, Ekaterinburg, 1998, 199 pp. (in Russian). B. C. Guo, K. P. Kern, and A. W. Castleman,Sciences, 1992,255, 1411. S. Wei, B. C. Guo, J. Purnell, S. Buzza, and A. W. Castleman,J. Phys. Chem., 1992,96, 4166. B. C. Guo, S. Wei, J. Purnell, S. Buzza. and A. W. Castleman,Science, 1992,256, 515. T. Pradeep and P. T. Manoharan,Current Science, 1995,68, 1017. R. B. King,Izv. Akad. Nauk, Ser. Khim., 1998, 862 [Russ. Chem. Bull., 1998,47, 833 (Engl. Transl.)]. H. Sakurai and A. W. Castleman,J. Phys. Chem., 1998,102, 10486. S. E. Kooi and A. W. Castleman,J. Phys. Chem., 1998,108, 8864. B. C. Guo, V. Dienet, and Y. Chai,Science, 1992,257, 1661. W. Sliwa,Trans. Met. Chem., 1996,21, 583. A. L. Ivanovskii,Kvantovaya khimiya v materialovedenii. Nanotubulyarnye formy veshchestva [Quantum Chemistry in Materials Science. Nanotubular Forms of Matter], Izd. UrO RAN, Ekaterinburg, 1999, 173 pp. (In Russian). P. N. D'yachkov, O. M. Kepp, and A. V. Nikolaev,Macromol. Symp., 1998,136, 17. A. L. Ivanovskii, A. A. Sofronov, and Yu. N. Makurin,Teor. Eksp. Khim., 1999,35, 289 [Theor. Exp. Chem., 1999,35 (Engl. Transl.)]. M. Methfessel, M. van Schlifgaarde, and M. Scheffer,Phys. Rev. Lett., 1993,70, 29. M. Methfessel, M. van Schlifgaarde, and M. Scheffer,Phys. Rev. Lett., 1993,72, 209. O. K. Andersen,Phys. Rev. B, 1986,34, 5253. H. Skriver,The LMTO Method, Springer, Berlin-Heidelberg-New York-Tokyo, 1984, 110 pp. R. Hoffmann,Solids and Surfaces: A Chemist's View of Bonding in Extended Structures, VCH, New York, 1988, 254 pp. S. Alvarez,Tables of Parameters for Extended Hückel Calculations, Barcelona, Univ. Barcelona, 1989, 120 pp. H. Krebs,Grundzuge der Anorganischen Kristallchemie, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart, 1968, 303 pp. A. L. Ivanovskii, V. P. Zhukov, and V. A. Gubanov,Elektronnaya struktura tugoplavkikh karbidov and nitridov perekhodnykh metallov [Electronic Structure of High-Melting Transition-Metal Carbides and Nitrides], Nauka, Moscow, 1990, 220 pp. (in Russian). A. L. Ivanovskii, A. I. Gusev, and G. P. Shveikin,Kvantovaya khimiya v materialovedenii. Troinye karbidy i nitridy perekhodnykh metallov and elementov IIIb, IVb podgrupp [Quantum Chemistry in Materials Science. Ternary Carbides and Nitrides of Transition Metals and Elements of Subgroups IIb and IVb]. Izd. UrO RAN, Ekaterinburg, 1996, 338 pp. (in Russian).