Teoretický popis tuhých roztoků nitridů a boridů přechodových kovů

Abstract

Práce za pomoci teorie funkcionálu hustoty modeluje nitridy a diboridy přechodových kovů (Y, Ho, Hf, Ta, Mo). Jsou nalezeny optimální parametry výpočtů a optimální metodologie zpracování hrubých dat. Je identifikován postup, s jakým lze dosáhnout výsledků standardní přesnosti i pro hůře proveditelné výpočty s magnetickými kovy vzácných zemin. Po optimalizaci metodologie jsou určeny preferované krystalické struktury, formovací energie a objemové moduly pružnosti nitridů a boridů jednotlivých kovů. U nitridů s kubickou strukturou jsou určeny další základní mechanické vlastnosti (složky tenzoru pružnosti, moduly pružnosti v tahu a ve smyku, Poissonovo číslo). Pozornost je věnována tuhým roztokům nitridů uvedených prvků, prozkoumána je jejich směšovací energie (která silně závisí na rozložení atomů jednotlivých prvků), z ní plynoucí stabilita, a v případě roztoků s kubickou strukturou i výše uvedené mechanické vlastnosti. Je zjištěna například vyšší formovací energie nitridů prvků ze sloupců periodické tabulky s vyššími čísly. Tato monotónní závislost je v souladu s výsledky provedených experimentů a lze ji využít při ladění vlastností nových materiálů.