Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure
Phase stability of various phases of MX (M=Ti, Zr; X=C, N) at equilibrium and under pressure is examined based on first-principles calculations of the electronic and phonon structures. The results reveal that all B1 (NaCl-type) MX structures undergo a phase transition to the B2-structures under high...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120835 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure / V.I. Ivashchenko, P.E.A. Turchi, V.I. Shevchenko // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 3. — С. 33602:1-9. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862739717287575552 |
|---|---|
| author | Ivashchenko, V.I. Turchi, P.E.A. Shevchenko, V.I. |
| author_facet | Ivashchenko, V.I. Turchi, P.E.A. Shevchenko, V.I. |
| citation_txt | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure / V.I. Ivashchenko, P.E.A. Turchi, V.I. Shevchenko // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 3. — С. 33602:1-9. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | Phase stability of various phases of MX (M=Ti, Zr; X=C, N) at equilibrium and under pressure is examined based on first-principles calculations of the electronic and phonon structures. The results reveal that all B1 (NaCl-type) MX structures undergo a phase transition to the B2-structures under high pressure in agreement with the previous total-energy calculations. The B1-MX structures are dynamically stable under very high pressure (210-570 GPa). The pressure-induced B2 (CsCl-type) MC phases are dynamically unstable even at high pressures, and TiN and ZrN are found to crystallize with the B2-structure only at pressures above 55 GPa. The first-order B1-to-B2 phase transition in these nitrides is not related to the softening of phonon modes, and the dynamical instability of B2-MX is associated with a high density of states at the Fermi level.
На основi першопринципних розрахункiв електронної та фононної структур дослiджувалась стабiльнiсть рiзних фаз МХ (M = Ti, Zr; X = C, N) в рiвновазi та пiд тиском. Результати вказують на те, що всi B1 (типу NaCl) структури МХ при високому тиску зазнають фазового перетворення в B2-структури, що узгоджується з попереднiми розрахунками повної енергiї. Структури B1-MX динамiчно стабiльнi при дуже високому тиску (210÷570 ГПа). Обумовленi тиском B2 (типу CsCl) MC структури динамiчно нестабiльнi навiть при високих тисках, а TiN i ZrN кристалiзуються в B2-структурi лише при тиску вищому 55 ГПа. Фазовий перехiд першого порядку з B1 в B2 в цих нiтридах не пов’язаний iз пом’якшенням фононних мод, а динамiчна нестабiльнiсть B2-MX пов’язується з високою щiльнiстю станiв на рiвнi Фермi.
|
| first_indexed | 2025-12-07T20:10:48Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120835 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T20:10:48Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ivashchenko, V.I. Turchi, P.E.A. Shevchenko, V.I. 2017-06-13T05:30:21Z 2017-06-13T05:30:21Z 2013 Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure / V.I. Ivashchenko, P.E.A. Turchi, V.I. Shevchenko // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 3. — С. 33602:1-9. — Бібліогр.: 32 назв. — англ. 1607-324X PACS: 64.70.K-, 63.20.-e, 71.15.Nc, 71.20.-b DOI:10.5488/CMP.16.33602 arXiv:1309.6210 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120835 Phase stability of various phases of MX (M=Ti, Zr; X=C, N) at equilibrium and under pressure is examined based on first-principles calculations of the electronic and phonon structures. The results reveal that all B1 (NaCl-type) MX structures undergo a phase transition to the B2-structures under high pressure in agreement with the previous total-energy calculations. The B1-MX structures are dynamically stable under very high pressure (210-570 GPa). The pressure-induced B2 (CsCl-type) MC phases are dynamically unstable even at high pressures, and TiN and ZrN are found to crystallize with the B2-structure only at pressures above 55 GPa. The first-order B1-to-B2 phase transition in these nitrides is not related to the softening of phonon modes, and the dynamical instability of B2-MX is associated with a high density of states at the Fermi level. На основi першопринципних розрахункiв електронної та фононної структур дослiджувалась стабiльнiсть рiзних фаз МХ (M = Ti, Zr; X = C, N) в рiвновазi та пiд тиском. Результати вказують на те, що всi B1 (типу NaCl) структури МХ при високому тиску зазнають фазового перетворення в B2-структури, що узгоджується з попереднiми розрахунками повної енергiї. Структури B1-MX динамiчно стабiльнi при дуже високому тиску (210÷570 ГПа). Обумовленi тиском B2 (типу CsCl) MC структури динамiчно нестабiльнi навiть при високих тисках, а TiN i ZrN кристалiзуються в B2-структурi лише при тиску вищому 55 ГПа. Фазовий перехiд першого порядку з B1 в B2 в цих нiтридах не пов’язаний iз пом’якшенням фононних мод, а динамiчна нестабiльнiсть B2-MX пов’язується з високою щiльнiстю станiв на рiвнi Фермi. This work was supported by the STCU Contract No. 5539. The work of P. T. was performed under the auspices of the U. S. Department of Energy by the Lawrence Livermore National Laboratory under contract No. DE–AC52–07NA27344. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure Фазовий перехiд з B1 в B2 у карбiдах i нiтридах титану та цирконiю пiд тиском Article published earlier |
| spellingShingle | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure Ivashchenko, V.I. Turchi, P.E.A. Shevchenko, V.I. |
| title | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure |
| title_alt | Фазовий перехiд з B1 в B2 у карбiдах i нiтридах титану та цирконiю пiд тиском |
| title_full | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure |
| title_fullStr | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure |
| title_full_unstemmed | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure |
| title_short | Phase transformation B1 to B2 in TiC, TiN, ZrC and ZrN under pressure |
| title_sort | phase transformation b1 to b2 in tic, tin, zrc and zrn under pressure |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120835 |
| work_keys_str_mv | AT ivashchenkovi phasetransformationb1tob2intictinzrcandzrnunderpressure AT turchipea phasetransformationb1tob2intictinzrcandzrnunderpressure AT shevchenkovi phasetransformationb1tob2intictinzrcandzrnunderpressure AT ivashchenkovi fazoviiperehidzb1vb2ukarbidahinitridahtitanutacirkoniûpidtiskom AT turchipea fazoviiperehidzb1vb2ukarbidahinitridahtitanutacirkoniûpidtiskom AT shevchenkovi fazoviiperehidzb1vb2ukarbidahinitridahtitanutacirkoniûpidtiskom |