2013
Ab initio study of thermodynamic, electronic, magnetic, structural, and elastic properties of Ni4N allotropes
HEMZALOVÁ, Pavlína, Martin FRIÁK, Mojmír ŠOB, D. MA, A. UDYANSKY et. al.Základní údaje
Originální název
Ab initio study of thermodynamic, electronic, magnetic, structural, and elastic properties of Ni4N allotropes
Autoři
HEMZALOVÁ, Pavlína (203 Česká republika, garant, domácí), Martin FRIÁK (203 Česká republika, domácí), Mojmír ŠOB (203 Česká republika, domácí), D. MA (276 Německo), A. UDYANSKY (276 Německo), D. RAABE (276 Německo) a J. NEUGEBAUER (276 Německo)
Vydání
Physical Review B, American Physical Society, 2013, 1098-0121
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10302 Condensed matter physics
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 3.664
Kód RIV
RIV/00216224:14740/13:00066530
Organizační jednotka
Středoevropský technologický institut
UT WoS
000326819300001
Klíčová slova anglicky
Ab initio; properties of Ni4N; crystallophic phases;
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 4. 4. 2014 09:44, Olga Křížová
Anotace
V originále
We have employed parameter-free density functional theory calculations to study the thermodynamic stability and structural parameters as well as elastic and electronic properties of Ni4N in eight selected crystallographic phases. In agreement with the experimental findings, the cubic structure with Pearson symbol cP5, space group Pm3m (221) is found to be the most stable and it is also the only thermodynamically stable structure at T = 0 K with respect to decomposition to the elemental Ni crystal and N2 gas phase. We determine structural parameters, bulk moduli, and their pressure derivatives for all eight allotropes. The thermodynamic stability and bulk modulus is shown to be anticorrelated. Comparing ferromagnetic and nonmagnetic states, we find common features between the magnetism of elemental Ni and studied ferromagnetic Ni4N structures. For the ground-state Ni4N structure and other two Ni4N cubic allotropes, we predict a complete set of single-crystalline elastic constants (in the equilibrium and under hydrostatic pressure), the Young and area moduli, as well as homogenized polycrystalline elastic moduli obtained by different homogenization methods.We demonstrate that the elastic anisotropy of the ground-state Ni4N is qualitatively opposite to that in the elemental Ni, i.e., these materials have hard and soft crystallographic directions interchanged. Moreover, one of the studied metastable cubic phases is found auxetic, i.e., exhibiting negative Poisson ratio.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaV |
| ||
GD106/09/H035, projekt VaV |
| ||
LD12037, projekt VaV |
|