关联 Th3P4 与尖晶石结构的无扩散相变路径：高压合成陶瓷材料的机会
材料科学
2012-06-25 v1
摘要
本论文研究了氮化铪 (IV) 和氮化钛 (IV)（M3N4，M = Hf, Ti）的 Th3P4 型与尖晶石型结构之间的相变路径，采用了计算方法。对于这两种化合物，Th3P4 型结构已在高压条件下实验合成并淬火至环境条件。计算表明，虽然在高压下 Th3P4 型结构在焓上更有利，但在低压下该结构仅是亚稳态的。在零压下，尖晶石型结构在这两个系统中均比 Th3P4 型在能量上更有利。然而，对于 Hf3N4 和 Ti3N4，另一种基态改性甚至优于尖晶石型。本论文提出的研究随后解决了 (i) Th3P4 多晶型的热稳定性，以及 (ii) 合成这两种化合物尖晶石型结构所需的条件。本研究的基础是 Th3P4 型与尖晶石型结构之间简单的结构关系：Th3P4 型基于阴离子的体心立方排列且阳离子位于间隙位，而尖晶石型最好描述为阴离子的面心立方排列且阳离子位于间隙位。随着阴离子遵循 bcc-fcc 相变的 Bain 路径，且阳离子经历轻微的洗牌畸变，Th3P4 到尖晶石的相变平行于许多金属系统中已知的马氏体相变——仅结构中多了额外的阳离子。
引用
@article{arxiv.1204.4825,
title = {A Diffusionless Transformation Path Relating Th3P4 and Spinel Structure: Opportunities to Synthesize Ceramic Materials at High Pressures},
author = {Arindom Goswami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.4825},
year = {2012}
}
备注
30 PAGES, 10 FIGURES