Физика твердого тела
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Физика твердого тела:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Физика твердого тела, 2018, том 60, выпуск 5, страница 964
DOI: https://doi.org/10.21883/FTT.2018.05.45875.292
(Mi ftt9206)
 

Эта публикация цитируется в 10 научных статьях (всего в 10 статьях)

Механические свойства, физика прочности и пластичность

First-principles investigation of mechanical and thermodynamic properties of nickel silicides at finite temperature

Zhiqin Wen, Yuhong Zhao, Hua Hou, Liwen Chen

School of Materials Science and Engineering, North University of China, Taiyuan, China
Аннотация: First-principles calculations are performed to investigate lattice parameters, elastic constants and 3D directional Young's modulus E of nickel silicides (i. e. $\beta$-Ni$_{3}$Si, $\delta$-Ni$_{2}$Si, $\theta$-Ni$_{2}$Si, $\varepsilon$-NiSi, and $\alpha$-NiSi$_{2}$), and thermodynamic properties, such as the Debye temperature, heat capacity, volumetric thermal expansion coefficient, at finite temperature are also explored in combination with the quasi-harmonic Debye model. The calculated results are in a good agreement with available experimental and theoretical values. The five compounds demonstrate elastic anisotropy. The dependence on the direction of stiffness is the greatest for $\delta$-Ni$_{2}$Si and $\theta$-Ni$_{2}$Si, when the stress is applied, while that for $\beta$-Ni$_{3}$Si is minimal. The bulk modulus B reduces with increasing temperature, implying that the resistance to volume deformation will weaken with temperature, and the capacity gradually descend for the compound sequence of $\beta$-Ni$_{3}$Si $>$ $\delta$-Ni$_{2}$Si $>$ $\theta$-Ni$_{2}$Si $>$ $\varepsilon$-NiSi $>$ $\alpha$-NiSi$_{2}$. The temperature dependence of the Debye temperature $\Theta_{D}$ is related to the change of lattice parameters, and $\Theta_{D}$ gradually decreases for the compound sequence of varepsilon-NiSi $>$ $\beta$-Ni$_{3}$Si $>$ $\delta$-Ni$_{2}$Si $>$ $\theta$-Ni$_{2}$Si $>$ $\alpha$-NiSi$_{2}$. The volumetric thermal expansion coefficient $\alpha_{V}$, isochoric heat capacity $C_{v}$ and isobaric heat capacity $C_{p}$ of nickel silicides are proportional to $T^{3}$ at low temperature, subsequently, $\alpha_{V}$ and $C_{p}$ show modest linear change at high temperature, whereas $C_{v}$ obeys the Dulong-Petit limit. In addition, $\beta$-Ni$_{3}$Si has the largest capability to store or release heat at high temperature. From the perspective of solid state physics, the thermodynamic properties at finite temperature can be used to guide further experimental works and design of novel nickel-silicon alloys.
Поступила в редакцию: 19.10.2017
Англоязычная версия:
Physics of the Solid State, 2018, Volume 60, Issue 5, Pages 967–974
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063783418050360
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
Язык публикации: английский
Образец цитирования: Zhiqin Wen, Yuhong Zhao, Hua Hou, Liwen Chen, “First-principles investigation of mechanical and thermodynamic properties of nickel silicides at finite temperature”, Физика твердого тела, 60:5 (2018), 964; Phys. Solid State, 60:5 (2018), 967–974
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{WenZhaHou18}
\by Zhiqin~Wen, Yuhong~Zhao, Hua~Hou, Liwen~Chen
\paper First-principles investigation of mechanical and thermodynamic properties of nickel silicides at finite temperature
\jour Физика твердого тела
\yr 2018
\vol 60
\issue 5
\pages 964
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ftt9206}
\crossref{https://doi.org/10.21883/FTT.2018.05.45875.292}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=32739887}
\transl
\jour Phys. Solid State
\yr 2018
\vol 60
\issue 5
\pages 967--974
\crossref{https://doi.org/10.1134/S1063783418050360}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/ftt9206
  • https://www.mathnet.ru/rus/ftt/v60/i5/p964
  • Эта публикация цитируется в следующих 10 статьяx:
    Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Физика твердого тела Физика твердого тела
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024