First-Principles Investigation of Mechanical and Thermodynamic Properties of Nickel Silicides at Finite Temperature


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

First-principles calculations are performed to investigate lattice parameters, elastic constants and 3D directional Young’s modulus E of nickel silicides (i.e., β-Ni3Si, δ-Ni2Si, θ-Ni2Si, ε-NiSi, and θ-Ni2Si), 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 δ-Ni2Si and θ-Ni2Si, when the stress is applied, while that for β-Ni3Si 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 β-Ni3Si > δ-Ni2Si > θ-Ni2Si > ε-NiSi > θ-Ni2Si. The temperature dependence of the Debye temperature ΘD is related to the change of lattice parameters, and ΘD gradually decreases for the compound sequence of ε-NiSi > β-Ni3Si > δ-Ni2Si > θ-Ni2Si > θ-Ni2Si. The volumetric thermal expansion coefficient αV, isochoric heat capacity and isobaric heat capacity Cp of nickel silicides are proportional to T3 at low temperature, subsequently, αV and Cp show modest linear change at high temperature, whereas Cv obeys the Dulong-Petit limit. In addition, β-Ni3Si 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.

Об авторах

Zhiqin Wen

School of Materials Science and Engineering

Email: zhaoyuhong@nuc.edu.cn
Китай, Taiyuan

Yuhong Zhao

School of Materials Science and Engineering

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhaoyuhong@nuc.edu.cn
Китай, Taiyuan

Hua Hou

School of Materials Science and Engineering

Email: zhaoyuhong@nuc.edu.cn
Китай, Taiyuan

Liwen Chen

School of Materials Science and Engineering

Email: zhaoyuhong@nuc.edu.cn
Китай, Taiyuan

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».