First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure
We have investigated the phonon, elastic and thermodynamic properties of L1₂ phase Al₃Ta by density functional theory approach combining with quasi-harmonic approximation model. The results of phonon band structure shows that L1₂ phase Al₃Ta possesses dynamical stability in the pressure range from 0...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2018
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157048 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure / W. Leini, T. Zhang, Z. Wu, N. Wei // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 13601: 1–10. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862712128224362496 |
|---|---|
| author | Leini, W. Zhang, T. Wu, Z. Wei, N. |
| author_facet | Leini, W. Zhang, T. Wu, Z. Wei, N. |
| citation_txt | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure / W. Leini, T. Zhang, Z. Wu, N. Wei // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 13601: 1–10. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | We have investigated the phonon, elastic and thermodynamic properties of L1₂ phase Al₃Ta by density functional theory approach combining with quasi-harmonic approximation model. The results of phonon band structure shows that L1₂ phase Al₃Ta possesses dynamical stability in the pressure range from 0 to 80 GPa due to
the absence of imaginary frequencies. The pressure dependences of the elastic constants Ci j, bulk modulus B,
shear modulus G, Young’s modulus Y, B/G and Poisson’s ratio ν have been analysed. The elastic constants
are satisfied with mechanical stability criteria up to the external pressure of 80 GPa. The results of the elastic
properties studies show that Al3Ta compound possesses a higher hardness, improved ductility and plasticity under higher pressures. Further, we systematically investigate the thermodynamic properties, such as the Debye
temperature Θ, heat capacity Cp, and thermal expansion coefficient α, and provide the relationships between
thermal parameters and pressure.
Дослiджено фононнi, пружнi та термодинамiчнi властивостi Al₃Ta у L1₂ фазi методом функцiоналу густини у поєднаннi з квазигармонiчною апроксимацiйною моделлю. Результати структури фононної зони
показують, що Al₃Ta у L1₂ фазi володiє динамiчною стiйкiстю у дiапазонi тиску вiд 0 до 80 ГПа завдяки
вiдсутностi уявних частот. Проаналiзовано тисковi залежностi Ci j, об’ємного модуля пружностi B, модуля
зсуву G, модуля Янга Y, B/G та коефiцiєнта Пуассона ν. Пружнi сталi задовольняють критерiй механiчної стiйкостi аж до зовнiшнього тиску 80 ГПа. Результати аналiзу властивостей пружностi показують, що
сполука Al₃Ta володiє вищою твердiстю, кращою тягучiстю i пластичнiстю при високих тисках. Крiм того,
систематично дослiджено такi термодинамiчнi властивостi, як температура Дебая Θ, питома теплоємнiсть
Cp та коефiцiєнт теплового розширення α, а також встановлено залежнiсть мiж тепловими параметрами
i тиском.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:35:08Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157048 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T17:35:08Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Leini, W. Zhang, T. Wu, Z. Wei, N. 2019-06-19T13:36:08Z 2019-06-19T13:36:08Z 2018 First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure / W. Leini, T. Zhang, Z. Wu, N. Wei // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 1. — С. 13601: 1–10. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. 1607-324X PACS: 61.82.Bg, 62.20.dc, 71.20.Be, 71.15.Mb DOI:10.5488/CMP.21.13601 arXiv:1803.11412 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157048 We have investigated the phonon, elastic and thermodynamic properties of L1₂ phase Al₃Ta by density functional theory approach combining with quasi-harmonic approximation model. The results of phonon band structure shows that L1₂ phase Al₃Ta possesses dynamical stability in the pressure range from 0 to 80 GPa due to
 the absence of imaginary frequencies. The pressure dependences of the elastic constants Ci j, bulk modulus B,
 shear modulus G, Young’s modulus Y, B/G and Poisson’s ratio ν have been analysed. The elastic constants
 are satisfied with mechanical stability criteria up to the external pressure of 80 GPa. The results of the elastic
 properties studies show that Al3Ta compound possesses a higher hardness, improved ductility and plasticity under higher pressures. Further, we systematically investigate the thermodynamic properties, such as the Debye
 temperature Θ, heat capacity Cp, and thermal expansion coefficient α, and provide the relationships between
 thermal parameters and pressure. Дослiджено фононнi, пружнi та термодинамiчнi властивостi Al₃Ta у L1₂ фазi методом функцiоналу густини у поєднаннi з квазигармонiчною апроксимацiйною моделлю. Результати структури фононної зони
 показують, що Al₃Ta у L1₂ фазi володiє динамiчною стiйкiстю у дiапазонi тиску вiд 0 до 80 ГПа завдяки
 вiдсутностi уявних частот. Проаналiзовано тисковi залежностi Ci j, об’ємного модуля пружностi B, модуля
 зсуву G, модуля Янга Y, B/G та коефiцiєнта Пуассона ν. Пружнi сталi задовольняють критерiй механiчної стiйкостi аж до зовнiшнього тиску 80 ГПа. Результати аналiзу властивостей пружностi показують, що
 сполука Al₃Ta володiє вищою твердiстю, кращою тягучiстю i пластичнiстю при високих тисках. Крiм того,
 систематично дослiджено такi термодинамiчнi властивостi, як температура Дебая Θ, питома теплоємнiсть
 Cp та коефiцiєнт теплового розширення α, а також встановлено залежнiсть мiж тепловими параметрами
 i тиском. The calculations were performed in Center for Computational Science on the ScGrid of Supercomputing Center, Computer Network Information Center of Anhui university and Chinese Academy of Sciences.
 This work was supported by the National Science Foundation of China under Grants Nos. 11774284 and
 the Anhui Provincial Natural Science Foundation of China (1508085SME219). en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure Першопринципнi дослiдження структурних, фононних, пружних та термодинамiчних властивостей сполуки Al3Ta при високому тиску Article published earlier |
| spellingShingle | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure Leini, W. Zhang, T. Wu, Z. Wei, N. |
| title | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure |
| title_alt | Першопринципнi дослiдження структурних, фононних, пружних та термодинамiчних властивостей сполуки Al3Ta при високому тиску |
| title_full | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure |
| title_fullStr | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure |
| title_full_unstemmed | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure |
| title_short | First-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of Al3Ta compound under high pressure |
| title_sort | first-principles study of the structural, phonon, elastic, and thermodynamic properties of al3ta compound under high pressure |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157048 |
| work_keys_str_mv | AT leiniw firstprinciplesstudyofthestructuralphononelasticandthermodynamicpropertiesofal3tacompoundunderhighpressure AT zhangt firstprinciplesstudyofthestructuralphononelasticandthermodynamicpropertiesofal3tacompoundunderhighpressure AT wuz firstprinciplesstudyofthestructuralphononelasticandthermodynamicpropertiesofal3tacompoundunderhighpressure AT wein firstprinciplesstudyofthestructuralphononelasticandthermodynamicpropertiesofal3tacompoundunderhighpressure AT leiniw peršoprincipnidoslidžennâstrukturnihfononnihpružnihtatermodinamičnihvlastivosteispolukial3taprivisokomutisku AT zhangt peršoprincipnidoslidžennâstrukturnihfononnihpružnihtatermodinamičnihvlastivosteispolukial3taprivisokomutisku AT wuz peršoprincipnidoslidžennâstrukturnihfononnihpružnihtatermodinamičnihvlastivosteispolukial3taprivisokomutisku AT wein peršoprincipnidoslidžennâstrukturnihfononnihpružnihtatermodinamičnihvlastivosteispolukial3taprivisokomutisku |