LaB4在压力下的相变与硬度增强
材料科学
2022-03-14 v1
摘要
利用遗传算法结合第一性原理计算研究了四硼化镧LaB4在压力下的晶体结构。我们发现了LaB4在高达200 GPa范围内的两个低焓相作为热力学基态：一个实验上已观测到的相（P4/mbm）和一个新的正交相（Pnma-I）。P4/mbm相在约106 GPa转变为Pnma-I相，伴随B八面体的断裂。LaB4的P4/mbm相在常压下表现出高硬度（30.5 GPa），可与硬质材料B4C相媲美。两个低焓相的硬度随压力增加而增大。电子能带结构显示所有竞争相（两个稳定相和两个亚稳相）均具金属性。声子计算表明P4/mbm和Pnma-I相在各自压力范围内热力学稳定。对LaB4相变行为和硬度的阐明为稀土金属硼化物的有趣高压行为提供了新知识。
引用
@article{arxiv.2112.00251,
title = {Phase transition and enhanced hardness of LaB4 under pressure},
author = {Chen Pan and Sheng-Yan Wang and Hui Tang and Hong-Yun Wu and Hong Jiang and Yue-Hua Su and Chao Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00251},
year = {2022}
}