Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dự đoán lý thuyết về các đặc tính cấu trúc và nhiệt động lực học của pha MgZn2 Laves dưới áp suất cao
Tóm tắt
Các đặc tính cấu trúc và nhiệt động lực học của pha MgZn2 Laves dưới áp suất thủy tĩnh đã được nghiên cứu bằng phương pháp đầu tiên dựa trên lý thuyết chức năng mật độ theo phương pháp xấp xỉ gradient tổng quát. Các tham số cấu trúc cân bằng được tính toán nhất quán với dữ liệu thực nghiệm và lý thuyết trước đó. Đặc biệt, chúng tôi nghiên cứu sự phụ thuộc của áp suất đối với các hằng số đàn hồi, mô-đun đàn hồi polycrystalline, tỉ lệ Poisson, độ dị hướng đàn hồi, và độ cứng Vickers lý thuyết của MgZn2. Kết quả cho thấy rằng áp suất đóng vai trò quan trọng trong các đặc tính đàn hồi của MgZn2 do sự biến đổi khoảng cách giữa các nguyên tử. Ngoài ra, mật độ trạng thái và phân tích Mulliken được thực hiện để làm rõ các đặc tính liên kết của MgZn2. Quan sát cho thấy rằng mật độ trạng thái tổng thể thể hiện một sự dịch chuyển nhất định khi áp suất bên ngoài tăng lên. Cuối cùng, các phụ thuộc của các đặc tính nhiệt động lực học theo áp suất và nhiệt độ của pha MgZn2 Laves cũng đã được dự đoán và phân tích thành công trong khuôn khổ mô hình Debye bán điều hòa lần đầu tiên.
Từ khóa
#MgZn2; Pha Laves; tính đàn hồi; áp suất cao; lý thuyết chức năng mật độTài liệu tham khảo
Y. Komura, Y. Kitano, Acta Crystallogr. B 33, 2496 (1977)
F. Stein, M. Palm, G. Sauthoff, Intermetallics 12, 713 (2004)
W.J. Kim, S.I. Hong, K.H. Lee, Met. Mater. Int. 16, 171 (2010)
J. Yang, J.L. Wang, Y.M. Wu, L.M. Wang, H.J. Zhang, Mater. Sci. Eng. A 460–461, 296 (2007)
T. Ohba, Y. Kitano, Y. Komura, Acta Crystallogr. C 40, 1 (1984)
C.H. Li, J.L. Hoe, P. Wu, J. Phys. Chem. Solids 64, 201 (2003)
T. Seidenkranz, E. Hegenbarth, Phys. Status Solidi A 33, 205 (1976)
M. Morishita, H. Yamamoto, S. Shikada, M. Kusumoto, Y. Matsumoto, Acta Mater. 54, 3151 (2006)
X. Gao, J.F. Nie, Scr. Mater. 57, 655 (2007)
M. Andersson, M.D. Boissieu, S. Brühne, C. Drescher, W. Assmus, S. Ohahshi et al., Phys. Rev. B 82, 024202 (2010)
Y.P. Xie, Z.Y. Wang, Z.F. Hou, Scr. Mater. 68, 495 (2013)
M.M. Wu, L. Wen, B.Y. Tang, L.M. Peng, W.J. Ding, J. Alloys Compd. 506, 412 (2010)
Q. Chen, Z.W. Huang, Z.D. Zhao, D.Y. Shu, Solid State Commun. 162, 1 (2013)
M.D. Segall, P.J.D. Lindan, M.J. Probert, C.J. Pickard, P.J. Hasnip, S.J. Clark, M.C. Payne, J. Phys. Condens. Matter 14, 2717 (2002)
W. Kohn, L. Sham, Phys. Rev. A 140, 1133 (1965)
D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 41, 7892 (1990)
J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
H.J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
T.H. Fischer, J. Almlof, J. Phys. Chem. 96, 9768 (1992)
J. Feng, B. Xiao, R. Zhou, W. Pan, D.R. Clarke, Acta Mater. 60, 3380 (2012)
V. Miman, M.C. Warren, J. Phys. Condens. Matter 13, 241 (2001)
M.A. Blanco, E. Franciso, V. Luana, Comput. Phys. Commun. 158, 57 (2004)
F. Birch, J. Geophys. Res. 83, 1257 (1978)
J.Y. Wang, Y.C. Zhou, Phys. Rev. B 69, 214111 (2004)
J.F. Nye, Physical Properties of Crystals (Clarendon Press, Oxford, 1964)
R. Hill, Proc. Phys. Soc. A 65, 349 (1952)
A.M. Hao, X.C. Yang, X.M. Wang, Y. Zhu, X. Liu, R.P. Liu, J. Appl. Phys. 108, 063531 (2010)
B. Mayer, H. Anton, E. Bott, M. Methfessel, J. Sticht, P.C. Schmidt, Intermetallics 11, 23 (2003)
H.Z. Fu, D.H. Li, F. Peng, T. Gao, X.L. Cheng, Comput. Mater. Sci. 44, 774 (2008)
S.F. Pugh, Philos. Mag. 45, 823 (1954)
J.M. Wang, J.Y. Wang, Y.C. Zhou, C.F. Hu, Acta Mater. 56, 1511 (2008)
X.Q. Chen, H.Y. Niu, D.Z. Li, Y.Y. Li, Intermetallics 19, 1275 (2011)
O.L. Anderson, J. Phys. Chem. Solids 24, 909 (1963)
E. Schreiber, O.L. Anderson, N. Soga, Elastic Constants and Their Measurements (McGraw-Hill, New York, 1973)
G.W. Shannette, J.F. Smith, Scr. Metall. 8, 33 (1969)
U. Rindelhabdt, E. Hegenbarth, Phys. Status Solidi A 20, 343 (1973)
M. Morishita, K. Koyama, Z. Metalkd. 94, 967 (2003)
P.M. Robinson, M.B. Bever, in Intermetallic Compounds, ed. by J.H. Westbrook (Wiley, New York, 1967)
Y. Liu, W.C. Hu, D.J. Li, X.Q. Zeng, C.S. Xu, X.J. Yang, Intermetallics 31, 257 (2012)
R.S. Mulliken, J. Chem. Phys. 23, 1833 (1955)
X.W. Sun, Q.F. Chen, X.R. Chen, L.C. Cai, F.Q. Jing, J. Appl. Phys. 110, 103507 (2011)
P. Debye, Ann. Phys. 39, 789 (1912)
J. Feng, B. Xiao, R. Zhou, W. Pan, J. Appl. Phys. 111, 103535 (2012)
H.Z. Fu, W.F. Liu, F. Peng, G. Tao, J. Alloys Compd. 480, 587 (2009)