基于第一性原理计算的 Hf-O 体系中压力诱导的新化合物
材料科学
2015-11-18 v1
摘要
利用第一性原理演化模拟，我们系统地研究了 Hf-O 体系在高达 120 GPa 压力下的相稳定性。发现新化合物 Hf5O2、Hf3O2、HfO 和 HfO3 在特定压力范围内是热力学稳定的，并为 Hf2O 发现了一个空间群为 Pnnm 且具有反 CaCl2 型结构的新稳定高压相。P62m-HfO 和 P4m2-Hf2O3 均表现出半金属性质。Pnnm-HfO3 展现出有趣的结构，同时包含氧化物 O2- 和过氧化物 [O-O]2- 阴离子。值得注意的是，在所有 Hf-O 化合物中，是 P62m-HfO 而非 OII-HfO2 展现出最高的力学特性。Pnnm-Hf2O、Imm2-Hf5O2、P31m-Hf2O 和 P4m2-Hf2O3 相也表现出优异的力学性能，这些相可以被淬火至常压且其性能可被开发利用。
引用
@article{arxiv.1509.00326,
title = {Pressure induced novel compounds in the Hf-O system from first-principles calculations},
author = {Jin Zhang and Artem R. Oganov and Xinfeng Li and Kan-Hao Xue and Zhenhai Wang and Huafeng Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.00326},
year = {2015}
}