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基于第一性原理的 $Al_{1-x-y}Cr_{x}Ti_{y}N$ 体系相稳定性与弹性性质

材料科学 2018-10-16 v1

摘要

多组分氮化物是硬涂层搜索中的热门研究课题。基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了替代对 Al1xyCrxTiyNAl_{1-x-y}Cr_{x}Ti_{y}N (0x,y1)(0\leq x,y\leq1) 相稳定性、磁性和弹性性质的影响。这些计算给出了晶格参数、形成能、混合焓和弹性常数。计算值与实验吻合良好,并与其他理论结果相当。当 B1-TiN 浓度高于 60%\% 时,发生从反铁磁到铁磁态的磁转变。四元区具有比组成三元体系更低的铝溶解度。泊松比、剪切模量和杨氏模量被用作硬度的预测因子,表明较高硬度值出现在从 B1 到 B4 的过渡线上。所得结果有助于设计用于涂层应用的新型 Al1xyCrxTiyNAl_{1-x-y}Cr_{x}Ti_{y}N 基材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.05785,
  title  = {Phase stability and elastic properties in the $Al_{1-x-y}Cr_{x}Ti_{y}N$ system from first principles},
  author = {Erik Gutiérrez-Valladares and Rurick Santos-Fragoso and Guillermo Vázquez-Tovar and Andrés Manuel Garay-Tapia and Diego Germán Espinosa-Arbeláez and Raymundo Arróyave and Jesús González-Hernández and Juan Manuel Alvarado-Orozco},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05785},
  year   = {2018}
}