V-N体系中压力诱导结构、相变、力学与电子性质的理论研究

Jin Zhang; Xinfeng Li; Xiao Dong; Huafeng Dong; Artem R. Oganov

V-N体系中压力诱导结构、相变、力学与电子性质的理论研究

材料科学 2020-03-03 v1

作者: Jin Zhang , Xinfeng Li , Xiao Dong , Huafeng Dong , Artem R. Oganov

摘要

系统搜索了V-N体系中的稳定化合物，发现了四种新的高压相，包括C2/m-V $_9$ N、Pbam-V $_5$ N $_2$ 、Pnma-V $_2$ N和I4/mcm-VN $_2$ 。V $_2$ N在10 GPa下由 $\varepsilon$ -Fe $_2$ N型V $_2$ N (P $\bar{3}$ 1m)相变为 $\zeta$ -Fe $_2$ N型V $_2$ N (Pbcn)，在59 GPa下相变为Fe $_2$ C型V $_2$ N (Pnnm)，随后在96 GPa下相变为Pnma-V $_2$ N。低温四方相VN在理论上被证明属于空间群P $\bar{4}$ 2m。估算得到的WC型VN的维氏硬度和断裂韧性分别约为37 GPa和4.3-6.1 MPa m $^{1/2}$ 。具有维氏硬度25-27 GPa、断裂韧性3.6-6.6 MPa m $^{1/2$ 的Al $_2$ Cu型VN $_2$ (I4/mcm)也展现出优异的力学性质。计算并比较了IVB族(Ti、Zr和Hf)、VB族(V、Nb和Ta)和VIB族(Cr、Mo和W)过渡金属WC型一氮化物的弹性性质。键强与结构构型共同决定材料的力学性质。

关键词

V-N体系高压相相变维氏硬度断裂韧性弹性性质过渡金属一氮化物

引用

@article{arxiv.2003.00036,
  title  = {Theoretical study of the pressure-induced structure, phase transition, mechanical and electronic properties in the V-N system},
  author = {Jin Zhang and Xinfeng Li and Xiao Dong and Huafeng Dong and Artem R. Oganov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.00036},
  year   = {2020}
}

V-N体系中压力诱导结构、相变、力学与电子性质的理论研究

摘要

关键词

引用

相关论文