第14族元素过氮化物的第一性原理高压研究
材料科学
2019-12-09 v2
摘要
在高压器件应用中，寻找超硬材料不可避免。第14族元素的氮化物已被预见为替代现有硬材料的潜在候选。在最近的一项实验中，SiN2、GeN2 和 SnN2 的黄铁矿结构在高压下被合成，并显示出高体积模量。尽管它们的存在和体积模量已知，对 SiN2、GeN2 和 SnN2 的研究仍很有限。在本工作中，我们进行第一性原理计算，研究常压及高压下的结构、电子、力学和振动性质。首次探索了 SnN2 的物理性质以及 SiN2 和 GeN2 的高压晶格动力学性质。在所有 MN2（其中 M = Si、Sn 和 Ge）中 SiN2 具有更高的体积模量，并随压力升高进一步增大。MN2 弹性模量的增加与高压下 M-N 键长的缩短有关。这些黄铁矿结构的电子性质表明带隙随加压而增大。我们进一步利用理论计算的拉曼光谱在高压下表征这些 MN2 化合物。N-N 伸缩 Ag 和 Tg 模的频率证实了所有 MN2 中氮二聚物的单键特征。
引用
@article{arxiv.1905.04950,
title = {First-principles high pressure studies on group-14 element pernitrides},
author = {Sharad Babu Pillai and Himadri R. Soni and Prafulla K. Jha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04950},
year = {2019}
}