دی بوراید وانادیوم : بررسی خواص ساختاری، الکترونیکی و الاستیک

مطالعه اصول اولیه خواص ساختاری، الکترونیکی، و الاستیک دی بوراید وانادیوم

First-principles study of structural, electronic and elastic properties of diboride of vanadium

چکیده

ما مطالعه اصول اولیه درباره طبیعت پیوند، خواص الاستیک و سختی دی بوراید وانادیوم (VB2) را انجام داده‌ایم. طبیعت پیوند‌های شیمیایی را می‌توان به  طریق ترکیبی از پیوندهای کووالانسی، یونی و فلزی از طریق ساختار الکترونیکی آنها شناسایی کرد. چگالی حالت، چگالی بار ظرفیت، و جمعیت مولیکن نیز مورد بررسی قرار گرفتند تا ریشه‌های شبه‌گاف و انتقال بار مشخص شوند. پنج ثابت الاستیک مستقل به دست آمد، و مدول بالک، مدول یانگ، مدول برشی و نسبت پواسون مشخص شدند. فاکتورهای ناهمسانگردی محاسبه شده، بیانگر این هستند که VB2 به صورت گسترده‌ای از نظر فشاری و برشی همسانگرد است. درحالی که رفتار این ماده تحت فشار زیاد نشان‌دهنده این است که ناهمسانگردی در این حالت ضعیف است. مدل مورد استفاده برای محاسبه سختی، از جمعیت مولیکن استفاده می‌کند. این یک پیش‌بینی تئوری و کمّی از خواص الاستیک و سختی VB2 است و همچنان نیازمند تایید از طریق مطالعات تجربی است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

We have performed first-principles study on the bonding nature, elastic property and hardness of vanadium diboride (VB₂). The nature of chemical bonding can be recognized as a combination of covalent, ionic and metallic bonds from their electronic structures. Density of state, valence charge density and Mulliken population have also been explored to assess the origins of ‘‘pseudogap’’ and charge transfer. The five independent elastic constants were derived and the bulk modulus, Young’s modulus, shear modulus and Poisson’s ratio were determined. The calculated anisotropy factors indicate that VB₂ are largely compression and shear isotropic. While the behavior under high pressure shows the anisotropy is weak. The model for hardness calculation uses Mulliken population. This is a quantitative theoretical prediction of the elastic properties and hardness of VB₂ and it still awaits experimental confirmation.