5d过渡金属氮化物的晶体结构及弹性性质第一性原理研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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5d过渡金属氮化物的晶体结构及弹性性质第一性原理研究

项目名称：5d过渡金属氮化物的晶体结构及弹性性质第一性原理研究
项目类别：面上项目
批准号：20773117
申请代码：B030204
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：武志坚
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院长春应用化学研究所
批准年度：2007

中文摘要：

本课题采用第一性原理方法研究了过渡金属氮化物的几何结构、电子结构和力学性质。通过计算态密度、生成焓、弹性常数、生成焓与压强的关系图、生成焓与组分含量的关系图等研究了化合物独特物理性质的内在机理，从而达到对现有化合物进行改性和设计新材料，以及指导实验合成新型功能化合物的目的。在对5d过渡金属氮化物MN（M为5d过渡金属）的研究中发现，随着过渡金属原子序数的增加，金属和氮原子之间的键长和原胞体积先减小，在ReN处达到最小值，然后增加。体模量的变化则与此相反。生成焓的整体变化趋势是逐渐增加的。δ2'-MoN和TaN-WC在所研究的压强范围内，体积压缩率略大于金刚石，但沿c轴方向的轴向压缩率小于金刚石，它们的估算硬度均为34GPa，表明它们是潜在的硬材料，具有超不可压缩性。同时我们也对过渡金属硼化物和碳化物展开了研究。通过对铼硼化和物和钨硼化和物的稳定性和弹性性质的研究，发现生成焓与元素含量的关系在一定程度上与生成焓与压强关系有关。实验合成的ReB3在热力学和力学上都是不稳定的，需要进一步的实验研究来验证。WB2-ReB2的估算硬度为39.4 GPa，表明它是潜在的超硬材料。

中文主题词： 5d过渡金属氮化物；几何结构；力学性质；第一性原理；硼化物与碳化物

结论摘要：

英文主题词5d transition metal nitrides; geometry structures; mechanical properties; first principles; borides and carbides.

成果综合统计