Першопринципне моделювання електронної структури та механічних властивостей субстехіометричного TiC$_x$

І. В. Плющай$^{1}$, Т. Л. Цареградська$^{1}$, О. І. Плющай$^{2}$

$^{1}$Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 14.02.2018. Завантажити: PDF

Представлено результати першопринципного моделювання електронної структури та механічних властивостей субстехіометричного TiC$_x$. Розрахунок проведено методою функціоналу густини в узагальненому ґрадієнтному наближенні за допомогою пакету програм ABINIT. Обговорюються особливості електронних спектрів карбіду титану. Для аналізи електронних спектрів субстехіометричних TiC$_x$ було побудовано надкомірку з 24 атомів. Розрахунки тиску для визначення механічних модулів проводилися на надкомірках Ti$_12$C$_12$, Ti$_12$C$_11$ та Ti$_12$C$_10$ при їх ізотропному стисненні та розтязі. Показано, що збільшення концентрації Карбонових вакансій приводить до зменшення питомого об’єму та модуля всебічного стиснення, що добре узгоджується з попередніми результатами.

Ключові слова: карбід титану, електронна структура, ab initio моделювання, механічні модулі.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i08/1113.html

PACS: 31.15.es, 62.20.de, 71.15.Mb, 71.20.Ps, 81.05.Je, 81.05.Zx


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. The Physics and Chemistry of Carbides, Nitrides and Borides (Ed. R. Freer) (Manchester, England: 1989). Crossref
  2. C. Cui, B. Hu, L. Zhao, and S. Liu, Mater. Des., 32: 1684 (2011). Crossref
  3. D. Vallauri, I. C.Adrian, and A. Chrysanthou, J. European Ceramic Society, 28: 1697 (2008). Crossref
  4. Phase Diagrams for Binary Alloys. 2nd Ed. (Ed. H. Okamoto) (Materials Park, OH: ASM International: 2010), p. 176, ISBN: 978-0-87170-403-0.
  5. H. W. Hugosson, P. Korzhavyi, U. Jansson, B. Johansson, and O. Eriksson, Phys. Rev. B, 63: 165116 (2001). Crossref
  6. Y. F.Yang, H. Y.Wang, J. Zhang, R. Y. Zhao, Y. H. Liang, and Q. C. Jiang, J. Am. Ceram. Soc., 91: 2736 (2008). Crossref
  7. R. Chang and L. J. Graham, J. Appl. Phys., 37: 3778 (1966). Crossref
  8. Y. Li, W. Wang, B. Zhu, M. Xu, J. Zhu, Y. J. Hao, W. H. Li, and X. J. Long, Sci. China Phys. Mech. Astron., 54: 2196 (2011). Crossref
  9. Y. M. Kim and B. J. Lee, Acta Mater., 56: 3481 (2008). Crossref
  10. M. Guemmaz, G. Moraitis, A. Mosser, M. A. Khan, and J. C. Parlebas, J. Alloys Compd., 262–263: 397 (1997). Crossref
  11. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  12. X. Gonzea, B. Amadond, P. M. Angladee, J. M. Beukena, F. Bottind, P. Boulangera, F. Brunevalq, D. Calistej, R. Caracasl, M. Côtéo, T. Deutschj, L. Genovesei, Ph. Ghosezk, M. Giantomassia, S. Goedeckerc, D. R. Hamannm, P. Hermetp, F. Jolletd, G. Jomardd, S. Lerouxd, M. Mancinid, S. Mazevetd, M. J. T. Oliveiraa, G. Onidab, Y. Pouillona, T. Rangela, G. M. Rignanesea, D. Sangallib, R. Shaltafa, M. Torrentd, M. J. Verstraetea, G. Zerahd, and J. W. Zwanzigerf, Comp. Phys. Comm., 180: 2582 (2009). Crossref
  13. H. B. Schlegel, J. Comput. Chem., 3: 214 (1982). Crossref
  14. I.  V. Plyushchay, T.  L. Tsaregrads’ka, O.  O. Kalenyk, and O.  I. Plyushchay, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 9: 1233 (2016) (in Ukrainian). Crossref
  15. http://www.matweb.com/index.aspx
  16. E. N. Korosteleva, V. V. Korzhova, and M. G. Krinitcyn, Metals, 7: 290 (2017). Crossref