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 图层(电子) 雷雨 物理 蠕动 海洋学 地质学
作者
Quanmin Xie,Xuwen Liu,Zheng Zhang,Xinzhe Nian,Lei Chen
出处
期刊:Materials Chemistry and Physics [Elsevier]
卷期号:310: 128467-128467 被引量:1
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
iehaoang完成签到 ,获得积分10
刚刚
共享精神应助Ltt采纳,获得10
2秒前
steventj完成签到,获得积分10
2秒前
兴奋的水壶完成签到,获得积分10
3秒前
YWR完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
江上清风游完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
黎明完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
槿裡发布了新的文献求助10
5秒前
上官若男应助GMan采纳,获得10
5秒前
cindy完成签到 ,获得积分10
5秒前
Spinnin完成签到,获得积分10
5秒前
潇洒的冰烟完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
狂野的以珊完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
luckydogtong发布了新的文献求助10
7秒前
外向的时光完成签到 ,获得积分10
7秒前
vv完成签到,获得积分10
7秒前
纯真含灵完成签到,获得积分10
7秒前
陈__发布了新的文献求助10
8秒前
Shaw应助飞快的梦易采纳,获得20
8秒前
参上发布了新的文献求助10
8秒前
llsknd发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
周周发布了新的文献求助10
9秒前
starying发布了新的文献求助10
9秒前
Hello应助武汉理工材料采纳,获得10
9秒前
666完成签到 ,获得积分10
9秒前
天才发布了新的文献求助10
9秒前
makara发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
nanonamo完成签到,获得积分10
10秒前
Phosphene应助David采纳,获得10
11秒前
somous完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Evolution 2024
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3005010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2664371
关于积分的说明 7222099
捐赠科研通 2301095
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1220302
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594634
版权声明 593237