Přejít k obsahu


Trends in formation energies and elastic moduli of ternary and quaternary transition metal nitrides

Citace: PETRMAN, V., HOUŠKA, J. Trends in formation energies and elastic moduli of ternary and quaternary transition metal nitrides. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE, 2013, roč. 48, č. 21, s. 7642-7651. ISSN: 0022-2461
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Trends in formation energies and elastic moduli of ternary and quaternary transition metal nitrides
Rok vydání: 2013
Autoři: Vít Petrman , Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D.
Abstrakt CZ: Článek se zabývá charakteristikami ternárních a kvaternárních kovových nitridů (M = Ti, Zr, Hf, V, Nb nebo Ta) různých složení. Soustředili jsme se na formovací energie (E_form), moduly tuhosti (B), střihové moduly (G) a na rozdíl B a G od váženého průmeru B a G příslušných binárních nitridů (dB a dG). Nalezli jsme řadu monotónních závislostí a identifikovali k nim výjimky. Pro elastické moduly materiálů M1M2N jsme zjistili, že dB klesá (až k -19 GPa) a dG roste (až k 20 GPa) s rostoucím rozdílem mezi atomárními poloměry M1 a M2. E_form materiálů M1M2N roste s rostoucím rozdílem mezi atomárními poloměry a elektronegativitami M1 a M2. Nejnižší hodnoty E_form byly nalezeny pro složení obsahující Ta a rozdíl mezi E_form materiálů TaM1M2N a M1M2N je výraznější pro nižší atomární poloměr a vyšší elektronegativitu prvků M1 a M2. Ukázané trendy mohou být experimentálně testovány a prozkoumány pro ještě širší rozsah materiálů.
Abstrakt EN: The paper deals with characteristics of a wide range of ternary and quaternary metal nitrides (M = Ti, Zr, Hf, V, Nb or Ta) of various compositions. We focus on the formation energies (E_form), bulk moduli (B), shear moduli (G) and a difference of B and G from the weighted average of B and G of binary metal nitrides (dB and dG). We show numerous monotonous dependencies, and identify exceptions to them. For elastic moduli of M1M2N we find that dB decreases (down to -19 GPa) and dG increases (up to 20 GPa) with increasing difference between atomic radii of M1 and M2. E_form of M1M2N increases with increasing difference between atomic radii and electronegativities of M1 and M2. The lowest E_form values were observed for Ta-containing compositions, and the difference between E_form of TaM1M2N and M1M2N is more significant for lower atomic radius and higher electronegativity of M1 and M2. The phenomena shown can be tested experimentally, and examined for even wider range of materials.
Klíčová slova

Zpět

Patička