Investigation of mechanical and electronic properties of a novel quaternary transition-metal nitride Ti0.25W0.25V0.25Ta0.25N

材料科学 正交晶系 相变 超单元 氮化物 电子结构 结晶学 延展性(地球科学) 凝聚态物理 热力学 晶体结构 纳米技术 复合材料 化学 地质学 物理 蠕动 海洋学 雷雨 图层(电子)
作者
Quanmin Xie,Xuwen Liu,Zheng Zhang,Xinzhe Nian,Lei Chen
出处
期刊:Materials Chemistry and Physics [Elsevier BV]
卷期号:310: 128467-128467 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.matchemphys.2023.128467
摘要

Multi-element transition-metal nitrides possessing combinations of outstanding mechanical and physical properties have attracted increasing attention due to its potential applications. Here, a new transition-metal nitride alloying four metal elements of Ti, W, V and Ta is proposed, in which the doping ratios of these four metal elements are equal. Using an improved structure searching method, the potential structures with low enthalpies were fully explored. An orthorhombic structure was firstly disclosed and verified to be its ground-state phase. It is the most energetically favorable structure in the pressure of 0∼100 GPa. The phonon spectrum calculations demonstrated its lattice dynamical stability. Systematic study of its mechanical properties showed the orthorhombic structure not only possessed a large hardness of 32.4 GPa but also behaved a large indentation shear strength of about 30 GPa, greatly exceeding its well-known fcc-B1 phase (about 15 GPa). Meanwhile, we also compared the orthorhombic phase to its disordered structure within B1 phase by generating special quasirandom structures (SQS) with a 3 × 3 × 3 supercell (216 atoms), which can be viewed as its high-entropy phase. The results displayed this SQS system had comparable hardness and strength but greatly improved ductility and toughness relative to the ordered B1 phase.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
邹邹邹发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
2秒前
舒服的文发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
li发布了新的文献求助50
2秒前
Leoshirley完成签到,获得积分10
3秒前
小二郎应助米饭采纳,获得10
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
朴实热狗完成签到,获得积分10
6秒前
yyu发布了新的文献求助10
7秒前
共享精神应助李铁牛采纳,获得10
7秒前
七七完成签到 ,获得积分10
7秒前
杨科研同完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
田様应助zr92采纳,获得10
11秒前
饱满妙彤发布了新的文献求助10
12秒前
我是老大应助Maydalian采纳,获得10
12秒前
12秒前
干净成协完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
小二郎应助少年游采纳,获得10
14秒前
ermu完成签到 ,获得积分10
15秒前
雷钦顺发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小二郎应助淡然思山采纳,获得30
15秒前
junjie1022222发布了新的文献求助10
15秒前
yzy发布了新的文献求助30
16秒前
wanci应助123采纳,获得10
16秒前
16秒前
ethan发布了新的文献求助10
17秒前
聪慧哲瀚发布了新的文献求助30
19秒前
wxr发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7074922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8735300
关于积分的说明 18485218
捐赠科研通 6611557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3129612
关于科研通互助平台的介绍 2228637
邀请新用户注册赠送积分活动 2104757