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二维与三维晶体结构间的亚稳性关系:以铜基化合物为例的研究

材料科学 2021-12-07 v1

摘要

部分三维(3D)晶体结构由堆叠二维(2D)层构成。目前尚不清楚这一几何概念是否与有序化合物的稳定性相关,以及能否用于计算材料设计。本文利用第一性原理计算,研究了由屈曲蜂窝(BHC)结构构建的 Bh_h 和 L11_1 结构,以及由屈曲方形(BSQ)结构构建的 B2 和 L10_0 结构中铜基化合物 CuXX(金属元素 XX)的动力学稳定性。我们证明:(i)若 BHC 结构中的 CuXX 动力学稳定,则 Bh_h 和 L11_1 结构中的 CuXX 也稳定。尽管 BSQ 与 3D 结构(B2 和 L10_0)间亚稳性相互关系不明确,我们发现(ii)若 B2(L10_0)结构中的 CuXX 动力学稳定,则 L10_0(B2)中的不稳定,类似于元素金属中 bcc 与 fcc 结构的亚稳性关系。我们还研究了 CuXX 沿四方和三角路径的总能曲线。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.05499,
  title  = {Metastability relationship between two- and three-dimensional crystal structures: A case study of the Cu-based compounds},
  author = {Shota Ono},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05499},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 7 figures