APP下载

γ′-Fe4N的结构和热力学性质的第一性原理计算

2017-11-02袁玉全丁雪枫吴必达张高杰杨玲

关键词:结构

袁玉全,丁雪枫,吴必达,张高杰,杨玲

(四川理工学院物理与电子工程学院,四川自贡643000)

γ′-Fe4N的结构和热力学性质的第一性原理计算

袁玉全,丁雪枫,吴必达,张高杰,杨玲

(四川理工学院物理与电子工程学院,四川自贡643000)

采用基于平面波模守恒赝势密度泛函理论的第一性原理方法研究了γ′-Fe4N的结构,获得了其零温零压下的晶格常数、常温下的体弹模量以及弹性常数等基本性质参数,其计算结果与其他理论计算结果和实验值符合较好。同时应用准谐德拜模型,成功获得γ′-Fe4N的相对体积、相对晶格常数、体弹模量、热膨胀系数以及热容随着温度、压强的变化关系。

密度泛函理论;准谐德拜模型;热力学性质

引言

铁及合金经氮化处理后形成的间隙合金相,可以大幅度地改善材料的性能,因此,对其机理的研究,引起了人们的极大兴趣。早在20世纪50年代就有人开始研究Fe-N化合物,当时的主要目的是想建立磁性与金属-非金属键之间的关系,1971年Kim和Takahashi发现Fe16N2的强磁性之后,研究工作由单纯的物理现象的研究发展到将Fe-N系列推向实际应用,研究的对象主要集中在Fe2N、Fe4N、Fe16N2等几种合金相[1-9]。

钙钛矿结构的γ′-Fe4N相具有面心立方结构,其中N原子占据面心立方结构的γ-Fe相的体心中心位置。虽然该化合物的饱和磁化强度略低于纯铁的饱和磁化强度,但γ′-Fe4N具有抗氧化,耐腐蚀及机械强度高等优点,具有比a″-Fe16N2相更高的热稳定性[10]。

自从Jack首先用x射线衍射研究确定了γ′-Fe4N晶体结构以来,人们相继用电子衍射、核磁共振、穆斯堡尔谱及高压等方法对它进行了系列研究[11],但关于γ′-Fe4N在高温高压这样的条件下其结构以及热力学性质方面的研究还很少。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

结构
DNA结构的发现
《形而上学》△卷的结构和位置
论结构
新型平衡块结构的应用
论《日出》的结构
纵向结构
纵向结构
我国社会结构的重建
创新治理结构促进中小企业持续成长
半夹心结构含1,2-二硒碳硼烷的多核Co配合物的合成及结构表征