J 2010

Phase stability, elasticity, and theoretical strength of polonium from first principles

LEGUT, Dominik, Martin FRIÁK and Mojmír ŠOB

Basic information

Original name

Phase stability, elasticity, and theoretical strength of polonium from first principles

Name in Czech

Fázová stabilita, elasticita a teoretická pevnost polonia z prvních principů

Authors

LEGUT, Dominik (203 Czech Republic), Martin FRIÁK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Mojmír ŠOB (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution)

Edition

Physical Review B, USA, The American Physical Society, 2010, 1098-0121

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10302 Condensed matter physics

Country of publisher

United States of America

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 3.774

RIV identification code

RIV/00216224:14310/10:00049650

Organization unit

Faculty of Science

DOI

UT WoS

000279088100002

Keywords (in Czech)

polonium; fázová stabilita; elasticita; teoretická pevnost; výpočty ab initio

Keywords in English

polonium; phase stability; elasticity; theoretical strength; ab initio calculations

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 20/4/2012 14:54, Ing. Zdeňka Rašková

Abstract

ORIG CZ

V originále

We investigate the stability of Po in its ground-state simple cubic structure (alpha-Po) with respect to the trigonal spiral structure exhibited by Se and Te and to the displacive phase transformations into either tetragonal or trigonal phases. The origin of the phase stability of alpha-Po is elucidated and high elastic anisotropy of alpha-Po is explained as a consequence of its simple cubic structure. Finally, an uniaxial tensile test for loading along the [001] and [111] directions is simulated; the corresponding theoretical tensile strengths calculated within the LDA+SO approach amount to 4.2 GPa and 4.7 GPa, respectively, which are the lowest values predicted in an element so far. According to Pugh and Frantsevich criteria, alpha-Po is predicted to be ductile. Also a positive value of the Cauchy pressure confirms the metallic type of interatomic bonding.

In Czech

Pomocí výpočtů elektronové struktury z prvních principů je studována stabilita polonia v prosté kubické struktuře (alfa-Po) vzhledem k trigonální spirální struktuře, kterou mají Se a Te, a vzhledem k martenzitickým fázovým transformacím na tetragonální a trigonální fáze. Je vysvětlena stabilita prosté kubické struktury alfa-Po i jeho vysoká elastická anizotropie. Teoretické pevnosti pro tahové namáhání ve směrech [001] a [111] činí 4.2 GPa and 4.7 GPa a jsou to nejnižší hodnoty dosud nalezené pro prvky. Podle Pughova a Frantsevitchova kriteria vychází polonium jako kujný materiál. Také kladná hodnota Cauchzova tlaku potvrzuje kovový charakter vazby.

Links

GA202/06/1509, research and development project
Name: Teoretické studium struktury a magnetických vlastností vnitřních rozhraní v kovových materiálech
Investor: Czech Science Foundation, Theoretical studies of structure and magnetic properties of internal interfaces in metallic materials
GA202/09/1786, research and development project
Name: Teoretické studium hranic zrn s bodovými poruchami a jejich agregáty
Investor: Czech Science Foundation, Theoretical studies of grain boundaries with point defects and their aggregates
MSM0021622410, plan (intention)
Name: Fyzikální a chemické vlastnosti pokročilých materiálů a struktur
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Physical and chemical properties of advanced materials and structures