若干纳米层状 Mn+1AXn (n=1, 2, 3, 等) 陶瓷在压力下的新颖结构演化：基于第一性原理
材料科学
2020-12-23 v1
摘要
我们对典型纳米层状 Mn+1AXn (n=1, 2, 3) 陶瓷做了广泛研究，聚焦结构稳定性：Ti2GaN (160 GPa) 的相变压力远高于 Zr2GaN (92 GPa)，意味着同族中强烈的 M 依赖性；而 Zr2AlN (98 GPa) 与 Zr2GaN 数值相近，意味着弱的 A 依赖性。Mo2GaC 在所有已知 MAX 中呈现最低相变压力，意味着含 C 相的相变压力低于含 N 对应相。所选 MAX 的所有亚稳相几乎同时转变，例如 Zr2AlN 的所有亚稳相在约 90-110 GPa 相似压力下转变，压力范围极窄（小于 20 GPa）；Zr2GaN 对应 90-115 GPa，Mo2GaC 对应 10-25 GPa 亦然。Mo2GaC 在高压下呈现多相共存状态，其 P63/mmc α-β 相变是此类 MAX 结构中更常见且频繁发生的路径。六方 P63-mmc 到四方 P4-mmm 的转变是含 N MAX 的普遍直接路径，可能源于高转变压力。P63/mmc α-β-P4-mmm 转变可能是含 C MAX 的普遍路径，可能源于低的 α-β 转变压力。Nb2InN(Nb2GaN) 与 Mo2InN 在低压下呈现 c 轴异常伸长，这些化合物在常压下具有负形成能，意味着它们均稳定或可实验合成。
引用
@article{arxiv.2012.11815,
title = {Novel structural evolution of several nanolaminate Mn+1AXn (n=1, 2, 3, etc.) ceramics under pressure from first principles},
author = {Ben-Yang Li and Fang Chen and Heng-Na Xiong and Ling Tang and Ju-Xiang Shao and Ze-Jin Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.11815},
year = {2020}
}