论文摘要
在过渡金属轻元素化合物中,寻找新的硬质或者超硬材料是当前的一个研究热点.目前寻找范围多集中在过渡金属硼化物、碳化物和氮化物等二元体系,三元相的研究则相对较少.本文以已知Nb3B3C和Nb4B3C2结构为模板,采用元素替代法构建了29种TM3B3C （TM为过渡金属元素）结构和29种TM4B3C2结构,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,成功找到了热力学、动力学以及力学都稳定的Ta3B3C和Ta4B3C2两种新相.结构搜索计算确认了这两相为全局能量最优结构.能带结构和态密度的计算显示这两相均为导体,导电性主要源于Ta原子的d电子.这两种新相的硬度大约为26 GPa,说明Ta3B3C和Ta4B3C2属于高硬度材料,但不是超硬材料.
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 胡前库,侯一鸣,吴庆华,秦双红,王李波,周爱国
关键词: 硬质材料,第一性原理计算,稳定性,硬度
来源: 物理学报 2019年09期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学
单位: 河南理工大学材料科学与工程学院河南省深地材料科学与技术重点实验室,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
基金: 国家自然科学基金(批准号:51472075,51772077),河南省高校科技创新团队(批准号:19IRTSTHN027),河南省自然科学基金(批准号:182300410228,182300410275)资助的课题~~
分类号: TB30
页码: 212-220
总页数: 9
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