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过渡金属锇在高压下的力学特性
  • ISSN号:1000-5773
  • 期刊名称:《高压物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O521.2[理学—高压高温物理;理学—物理] O369[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]上海工程技术大学基础教学学院,上海201620, [2]上海水产大学工程学院,上海200090
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10602023);上海市教委科研创新项目(08YZ119);上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金项目(2005xpyq32);上海水产大学博士启动基金
中文摘要:

基于密度泛函理论平面波赝势法的第一性原理计算,研究了过渡金属锇在高压下的状态方程、弹性常数和其它力学性质。计算结果表明:过渡金属锇具有很高的体积模量B0(423.9GPa)和弹性常数C11(771.3GPa)与C33(852.0GPa),与金刚石的(B0=452.8GPa,C11=C33=1082.9GPa)比较,具有超低压缩特性;表征材料抵抗剪切变形能力的弹性常数G44(269.8GPa)和切变模量(276.8GPa)只有金刚石的(C44=586.9GPa,G=537.5GPa)一半,而所成的又是纯金属键,因此锇不具有超硬性。最后,定性分析了它的高体积模量和低硬度的微观电子机制,这对于设计与合成新的超硬性材料具有启发意义。

英文摘要:

The equation of states, elastic constants and other mechanical properties of transition-metal osmium under high-pressure are studied by the first-principles plane-wave pseudopotential calculations based on the density functional theory (DFT). The calculated results indicate that osmium has high bulk modulus B0 (423.9 GPa) and large elastic constants C1l (771.3 GPa)and C33 (852.0 GPa)compara- ble to diamond (B0 = 452.8 GPa, C11 = C33 = 1 082. 9 GPa), so it is an ultralow-compressible material. However,its elastic constant C44 (269.8 GPa) and shear modulus G(276.8 GPa), which indirectly measure hardness,are half of those of diamond (C44 =586.9 GPa,G=537.5 GPa). Because of its pure metallic bonds,it may not be superhard material. The microscopic mechanism of high bulk modulus and low hardness can be understood from the analysis for electronic structures,and it helps to design and synthesize new superhard material.

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期刊信息
  • 《高压物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国物理学会 高压物理专业委员会 四川省物理学会
  • 主编:邹广田
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:gaoya@caep.cn
  • 电话:0816-2490042
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-5773
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1147/O4
  • 邮发代号:62-132
  • 获奖情况:
  • 中国物理类核心期刊,EI、CI收录期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:3617