Першопринципне моделювання особливостей електронної структури композита TiC–TiB$_2$

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

$^{1}$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: 27.07.2021. Завантажити: PDF

Методом функцiонала густини в узагальненому ґрадiєнтному наближенні за допомогою пакета програм ABINIT проведено моделювання електронних та пружних властивостей систем, що складають композит TiC–TiB$_2$. Виконано аналіз електронних спектрів дибориду титану, карбіду титану та побудованої надкомірки композиту TiC–TiB$_2$. Встановлено, що основною особливістю електронної структури досліджених систем є розташування рівня Фермі у локальному мінімумі енергетичної залежності густини електронних станів, що формується переважно 3$d$-електронними станами атомів Титану. Показано, що незначна дифузія атомів Карбону та Бору в композиті TiC–TiB$_2$ не призводить до кардинальних змін електронної структури композиту. Розрахований модуль всебічного стиснення надкомірки композиту TiC–TiB$_2$ практично не відрізняється від такого для TiB$_2$.

Ключові слова: диборид титану, карбiд титану, композит, електронний спектр, пружні властивості.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i09/1257.html

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Mitra Akhtari Zavareh, Dr. Ahmed Aly Diaa Mohammed Sarhan, Malihah Amiri Roudan, and Parisa Akhtari Zavareh, International Journal of Innovative Research in Science and Engineering (IJIRSE), 294: 2347 (2014).
  2. D. Vallauri, I. C. Adrian, and A. Chrysanthou, J. Eur. Ceram. Soc., 28, No. 8: 1697 (2008). Crossref
  3. C. Cui, B. Hu, L. Zhao, and S. Liu, Mater. Des., 32, No. 3: 1684 (2011). Crossref
  4. O. Popov, S. Chornobuk, and V. Vishnyakov, Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 64: 106 (2017). Crossref
  5. Xinmin Min and Tao Wang, Materials Science Forum, 689: 64 (2011). Crossref
  6. X. Gonzea, B. Amadond, P.-M. Anglade, J.-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval, D. Caliste, R. Caracas, M. Côté, T. Deutsch, L. Genovese, Ph. Ghosez, M. Giantomassi, S. Goedecker, D. R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, M. Mancini, S. Mazevet, M. J. T. Oliveira, G. Onida, Y. Pouillon, T. Rangel, G.-M. Rignanese, D. Sangalli, R. Shaltaf, M. Torrent, M. J. Verstraete, G. Zerah, and J. W. Zwanziger, Comput. Phys. Com., 180, No. 12: 2582 (2009). Crossref
  7. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  8. Abinit [Online] Application, http://www.abinit.org [Accessed: 2004-2015] (2014). Crossref
  9. B. L. Zou, P. Shen, Z. M. Gaoand, and Q. C. Jiang, J. Euro. Ceram. Soc., 28: 2275 (2008). Crossref
  10. Z. M. Zhao, L. Zhang, Y. G. Song, W. G. Wang, and H. B. Liu, Scr. Mat., 61: 281 (2009). Crossref
  11. І. В. Плющай, Т. Л. Цареградська, О. М. Плющай, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 8: 1113 (2018). Crossref
  12. Ronald G. Munro, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., 105, No. 5: 709 (2000). Crossref
  13. I. V. Plyuschay, T. V. Gorkavenko, and O. I. Plyuschay, Ukr. J. Phys., 65, No. 6: 542 (2020). Crossref