新合成的 MAX 相 Zr2SeC:面向潜在应用的物理性质的 DFT 洞察
材料科学
2021-03-16 v1
摘要
首次对合成的 MAX 相 Zr2SeC 进行了 DFT 研究,以探索其在多领域的潜在应用物理性质。所研究的性质与先前已知的 MAX 相 Zr2SC 进行比较。结构参数(晶格常数、体积与原子位置)与早前结果一致。能带结构与态密度(DOS)用于探究金属导电性、各向异性电导率,以及 Zr-d 态对电导率的主导作用。对 Zr2SeC 与 Zr2SC 的 DOS 峰及电荷密度映射(CDM)分析揭示了它们之间机械性质与硬度的可能差异。机械稳定性已通过弹性常数检验。Zr2SeC 的弹性常数、弹性模量与硬度参数值均低于 Zr2SC。机械性质的各向异性行为已被研究和分析。具有技术重要性的热力学性质,如热膨胀系数、德拜温度、熵、定容热容、Gruneisen 参数以及体积与吉布斯自由能,作为温度(0 至 1600 K)和压强(0 至 50 GPa)的函数被研究。此外,室温下的 {\Theta}D、最小热导率(Kmin)、熔点(Tm)与 {\gamma} 也已计算,并因与机械参数的密切关系而发现 Zr2SeC 均低于 Zr2SC。{\Theta}D、Kmin、Tm 与 TEC 的值表明 Zr2SeC 可用作热障涂层材料。计算了 Zr2SeC 的介电常数(实部与虚部)、折射率、消光系数、吸收系数、光电导率、反射率与损失函数并作了分析。
引用
@article{arxiv.2103.08163,
title = {Newly synthesized MAX phase Zr2SeC: DFT insights into physical properties towards possible applications},
author = {M. A. Ali and Muhammad Waqas Qureshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08163},
year = {2021}
}
备注
Submitted to journal for publication; 32 pages, 12 Figures