Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure

Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure

In this work, the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al under high pressure are investigated using density functional theory within the generalized gradient approximation. The results of bulk modulus and elastic constants at zero pressure are in good agreement with the available theoretical...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Condensed Matter Physics
Date:2015
Main Authors: Wei, N., Zhang, Ch., Hou, S.
Format: Article
Language:English
Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2015
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155273
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:Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure / N. Wei, Ch. Zhang, S. Hou // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 4. — С. 43601: 1–8. — Бібліогр.: 25 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-155273
record_format dspace
spelling Wei, N.
Zhang, Ch.
Hou, S.
2019-06-16T15:20:02Z
2019-06-16T15:20:02Z
2015
Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure / N. Wei, Ch. Zhang, S. Hou // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 4. — С. 43601: 1–8. — Бібліогр.: 25 назв. — англ.
1607-324X
61.82.Bg, 62.20.dc, 71.20.Be, 71.15.Mb
DOI:10.5488/CMP.18.43601
arXiv:1512.07791
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155273
In this work, the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al under high pressure are investigated using density functional theory within the generalized gradient approximation. The results of bulk modulus and elastic constants at zero pressure are in good agreement with the available theoretical and experimental values. Under high pressure, all the elastic constants meet the corresponding mechanical stability criteria, meaning that Pt₃Al possesses mechanical stability. In addition, the elastic constants and elastic modulus increase linearly with the applied pressure. According to the Poisson's ratio ν and elastic modulus ratio (B/G), Pt₃Al alloy is found to be ductile, and higher pressure can significantly enhance the ductility. Those indicate that the elastic properties of Pt₃Al will be improved under high pressure. Through the quasi-harmonic Debye model, we first successfully report the variations of the Debye temperature ΘD, specific heats CP, thermal expansion coefficient α, and Grüneisen parameter γ under pressure range from 0 to 100 GPa and temperature range from 0 to 1000 K.
В цiй роботi дослiджуються пружнi i термодинамiчнi властивостi Pt₃Al при високому тиску, використовуючи теорiю функцiоналу густини з узагальненим градiєнтним наближенням. Результати для об’ємного модуля пружностi i пружних констант при нульовому тиску добре узгоджуються з наявними теоретичними i експериментальними даними. При високому тиску всi пружнi константи задовiльняють вiдповiдний критерiй механiчної стiйкостi, що свiдчить про механiчну стiйкiсть Pt₃Al. Окрiм цього, пружнi константи i модуль пружностi зростають лiнiйно з прикладеним тиском. У вiдповiдностi з коефiцiєнтом Пуассона ν i коефiцiєнтом модуля пружностi (B/G), знайдено, що сплав Pt₃Al є пластичним, i вищi тиски можуть значно посилити його пластичнiсть. Це вказує на те, що пружнi властивостi Pt3Al будуть покращенi при високому тиску. В результатi використання квазiгармонiчної моделi Дебая, вперше отримано змiну температури ΘD, питомої теплоємностi CP , коефiцiєнта теплового розширення α i параметра Грюнайзена γ в областi тискiв вiд 0 до 100 GPa i температур вiд 0 до 1000 K.
This work was supported by the special Funds for Major State Basic Research Project of China (973) under grant No. 2012CB933702, the National Science Foundation of China under Grants Nos. NSAF U1230202 and 11204310. Part of the calculations were performed in Center for Computational Science of CASHIPS, the ScGrid of Supercomputing Center, and Computer Network Information Center of Chinese Academy of Sciences.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
Теоретичне дослiдження пружних i термодинамiчних властивостей Pt₃Al зi структурою L1₂ пiд впливом тиску
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
spellingShingle Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
Wei, N.
Zhang, Ch.
Hou, S.
title_short Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
title_full Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
title_fullStr Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
title_full_unstemmed Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure
title_sort theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of pt₃al with the l1₂ structure under high pressure
author Wei, N.
Zhang, Ch.
Hou, S.
author_facet Wei, N.
Zhang, Ch.
Hou, S.
publishDate 2015
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Теоретичне дослiдження пружних i термодинамiчних властивостей Pt₃Al зi структурою L1₂ пiд впливом тиску
description In this work, the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al under high pressure are investigated using density functional theory within the generalized gradient approximation. The results of bulk modulus and elastic constants at zero pressure are in good agreement with the available theoretical and experimental values. Under high pressure, all the elastic constants meet the corresponding mechanical stability criteria, meaning that Pt₃Al possesses mechanical stability. In addition, the elastic constants and elastic modulus increase linearly with the applied pressure. According to the Poisson's ratio ν and elastic modulus ratio (B/G), Pt₃Al alloy is found to be ductile, and higher pressure can significantly enhance the ductility. Those indicate that the elastic properties of Pt₃Al will be improved under high pressure. Through the quasi-harmonic Debye model, we first successfully report the variations of the Debye temperature ΘD, specific heats CP, thermal expansion coefficient α, and Grüneisen parameter γ under pressure range from 0 to 100 GPa and temperature range from 0 to 1000 K. В цiй роботi дослiджуються пружнi i термодинамiчнi властивостi Pt₃Al при високому тиску, використовуючи теорiю функцiоналу густини з узагальненим градiєнтним наближенням. Результати для об’ємного модуля пружностi i пружних констант при нульовому тиску добре узгоджуються з наявними теоретичними i експериментальними даними. При високому тиску всi пружнi константи задовiльняють вiдповiдний критерiй механiчної стiйкостi, що свiдчить про механiчну стiйкiсть Pt₃Al. Окрiм цього, пружнi константи i модуль пружностi зростають лiнiйно з прикладеним тиском. У вiдповiдностi з коефiцiєнтом Пуассона ν i коефiцiєнтом модуля пружностi (B/G), знайдено, що сплав Pt₃Al є пластичним, i вищi тиски можуть значно посилити його пластичнiсть. Це вказує на те, що пружнi властивостi Pt3Al будуть покращенi при високому тиску. В результатi використання квазiгармонiчної моделi Дебая, вперше отримано змiну температури ΘD, питомої теплоємностi CP , коефiцiєнта теплового розширення α i параметра Грюнайзена γ в областi тискiв вiд 0 до 100 GPa i температур вiд 0 до 1000 K.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/155273
citation_txt Theoretical study of the elastic and thermodynamic properties of Pt₃Al with the L1₂ structure under high pressure / N. Wei, Ch. Zhang, S. Hou // Condensed Matter Physics. — 2015. — Т. 18, № 4. — С. 43601: 1–8. — Бібліогр.: 25 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT wein theoreticalstudyoftheelasticandthermodynamicpropertiesofpt3alwiththel12structureunderhighpressure
AT zhangch theoreticalstudyoftheelasticandthermodynamicpropertiesofpt3alwiththel12structureunderhighpressure
AT hous theoreticalstudyoftheelasticandthermodynamicpropertiesofpt3alwiththel12structureunderhighpressure
AT wein teoretičnedoslidžennâpružnihitermodinamičnihvlastivosteipt3alzistrukturoûl12pidvplivomtisku
AT zhangch teoretičnedoslidžennâpružnihitermodinamičnihvlastivosteipt3alzistrukturoûl12pidvplivomtisku
AT hous teoretičnedoslidžennâpružnihitermodinamičnihvlastivosteipt3alzistrukturoûl12pidvplivomtisku
first_indexed 2025-12-07T17:00:20Z
last_indexed 2025-12-07T17:00:20Z
_version_ 1850869620714504192

Similar Items