Пружні, механічні та теплофізичні властивості гексаґональної наноструктурованої сполуки Cr$_{2}$N

Аадеш К. Праяпаті, Навін Чаурасія, Сачін Рай, Прамод К. Ядава

Department of Physics, Institute of Physical Sciences for Study and Research, V. B. S. Purvanchal University, 222003 Jaunpur, India

Отримано: 05.12.2021; остаточний варіант - 04.08.2022. Завантажити: PDF

Розглянуто характерні особливості гексагональної сполуки Cr$_{2}$N шляхом теоретичної оцінки пружних, механічних, ультразвукових і теплофізичних властивостей. Було обчислено пружні константи вищих порядків (ПКВП) наноструктурованого матеріялу Cr$_{2}$N з використанням багаточастинкового потенціялу Леннард-Джонса. За допомогою обчислених ПКВП, а саме модуля Юнґа, об’ємних та анізотропних параметрів, було оцінено пружні і механічні характеристики. Залежні від температури швидкості ультразвуку, середня швидкість Дебая та час теплової релаксації також були оцінені для різних орієнтацій. Було досліджено ультразвукове загасання (УЗ) поздовжньої та зсувної хвиль внаслідок фонон-фононної взаємодії та механізм термопружної релаксації. Теплопровідність є основним чинником, що впливає на поведінку УЗ за рахунок фонон-фононної взаємодії. Механічні та термічні властивості наноструктурованого Cr$_{2}$N покращуються при пониженні температури.

Ключові слова: міцні матеріяли на основі хрому, наноструктурована сполука, теплопровідність, пружні властивості, ультразвукові властивості.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i09/1147.html

PACS: 43.35.Cg, 62.20.Dc, 63.20.Kr


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. S. Williams, J. L. Tipper, E. Ingham, M. H. Stone, and J. Fisher, Proc. Inst. Mech. Eng., 217: 155 (2003). Crossref
  2. J. Lin, Z. L. Wu, X. H. Zhang, B. Mishra, J. J. Moore, and W. D. Sproul, Thin Solid Films, 517: 1887 (2009). Crossref
  3. Z. B. Qi, B. Liu, Z. T. Wu, F. P. Zhu, Z. C. Wang, and C. H. Wu, Thin Solid Films, 544: 515 (2013). Crossref
  4. C. A. Huang, U. W. Lieu, and C. H. Chuang, Surf. Coat. Technol., 203: 2921 (2009). Crossref
  5. R. Bayón, A. Igartua, X. Fernández, R. Martínez, R. J. Rodriguez, and J. A. García, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 396: 2855 (2009). Crossref
  6. S. F. Zhu, L. Chen, Y. P. Wu, T. W. Liu, K. Tang, and Q. Wei, Corros. Sci., 82: 420 (2014). Crossref
  7. P. Eklund, S. Kerdsongpanya, and B. Alling, J. Mater. Chem. C, 4: 3905 (2016). Crossref
  8. B. W. Karr, I. Petrov, D. G. Cahill, and J. E. Greene, Appl. Phys. Lett., 70: 1703 (1997). Crossref
  9. S. Logothetidis, P. Patsalas, K. Sarakinos, C. Charitidis, and C. Metaxa, Surf. Coat. Technol., 637: 180 (2004). Crossref
  10. M. Sikkens, A. M. T. Van Heereveld, E. Vogelzang, and C. A. Boose, Thin Solid Films, 108: 167 (2020).
  11. D. Gall, C. S. Shin, R. T. Haasch, I. Petrov, and J. E. Greene, J. Appl. Phys., 91: 5882 (2002). Crossref
  12. Z. Zhou, S. Luo, Y. Wang, Z. Ai, C. Liu, and D. Wang, Thin Solid Films, 519: 989 (2011). Crossref
  13. P. K. Yadawa, Pramana, 76, No. 4: 613 (2011). Crossref
  14. D. K. Pandey, P. K. Yadawa, and R. R. Yadav, Mater. Lett., 61: 5194 (2007). Crossref
  15. W. Voigt, Lehrbuch der Kristallphysik (mit Ausschluss der Kristalloptik) (Springer: 1966). Crossref
  16. A. Reuss, J. Applied Mathematics and Mechanics, 9, No. 1: 49 (1929). Crossref
  17. R. Hill, Phys. Soc. A, 65: 349 (1952). Crossref
  18. N. Turkdal, E. Deligoz, H. Ozisik, and H. B. Ozisik, Phase Transitions, 90: 598 (2017). Crossref
  19. P. F. Weck, E. Kim, V. Tikare, and J. A. Mitchell, Dalton Trans., 44: 18769 (2015). Crossref
  20. D. Singh, D. K. Pandey, P. K. Yadawa, and A. K. Yadav, Cryogenics, 49: 12 (2009). Crossref
  21. S. P. Singh, P. K. Yadawa, P. K. Dhawan, A. K. Verma, and R. R. Yadav, Cryogenics, 100: 105 (2019). Crossref
  22. D. Singh, P. K. Yadawa, and S. K. Sahu, Cryogenics, 50: 476 (2010). Crossref
  23. G. Alexander, R. A. Kvashnin, I. A. Oganov, and A. Z. Samtsevich, J. Phys. Chem. Lett., 8, No. 4: 755 (2017). Crossref
  24. N. Yadav, S. P. Singh, A. K. Maddheshiya, P. K. Yadawa, and R. R. Yadav, Phase Transitions, 93: 883 (2020). Crossref
  25. C. P. Yadav, D. K. Pandey, and D. Singh, Indian J. Phys., 93: 1147 (2019). Crossref
  26. A. F. Goncharov, M. Gauthier, D. Antonangeli, S. Ayrinhac, F. Decremps, M. Morand, A. Grechnev, S. M. Tretyak, and A. Freiman, Phys. Rev. B, 95: 214104 (2017). Crossref
  27. H. S. Akkera, N. N. K. Reddy, and M. C. Sekhara, Materials Research, 20, No. 3: 717 (2017). Crossref
  28. P. K. Yadawa, Arabian J. Sci. Eng., No. 37: 255 (2012). Crossref
  29. P. K. Yadawa, Adv. Mat. Lett., 2: 157 (2011). Crossref
  30. J. Feng, B. Xiao, C. L. Wan, Z. X. Qu, Z. C. Huang, J. C. Chen, R. Zhou, and W. Pan, Acta Mater., 59: 1742 (2011). Crossref
  31. A. K. Jaiswal, P. K. Yadawa, and R. R. Yadav, Ultrasonics, 89: 22 (2018). Crossref
  32. S. P. Singh, G. Singh, A. K. Verma, P. K. Yadawa, and R. R. Yadav, Pramana, 93: 83 (2019). Crossref
  33. P. K. Yadawa, Ceramics-Silikáty, 55: 127 (2011). Crossref
  34. R. I. Romanishin, I. M. Romanishin, M. M. Student, V. M. Gvozdetskii, B. P. Rusin, G. I. Romanishin, V. V. Koshevoi, S. I. Semak, and R. E. Krygul, Russian J. Nondestructive Testing, 55: 479 (2018). Crossref