Пружні властивості сесквіоксидів лантаніду С-типу
Анотація
У цьому дослідженні ми представили твердотільну теорію плазмових коливань для дослідження анізотропних пружних властивостей, таких як три незалежні статичні константи пружної жорсткості (Cij: C11, C12 і C44) твердих тіл лантаноїдів Ln2O3 типу C. Розраховані значення статичних констант пружної жорсткості Ln2O3 чудово узгоджуються з теоретичними результатами, отриманими за допомогою методів ab-initio. Значення констант пружної жорсткості (Cij) виявляють лінійну залежність, якщо їх нанести на графік відносно їхніх плазмових енергій і лежать на прямій лінії. Для подальшого вивчення достовірності наявних оцінок модулів пружності та інших параметрів цих матеріалів. Механічні модулі, такі як об’ємний модуль (B), модуль зсуву (G), модуль Юнга (E), коефіцієнт Пуассона (ν), постійна хвилі зсуву (Cs), тиск Коші (C*), коефіцієнт Ламе (λ і µ) , параметр Клейнмана (ξ), параметр Грюнезієна (γ), анізотропна константа Зенера (Z) і співвідношення П’ю (G/B) твердих речовин лантаноїдів також були досліджені. Для полусквіоксидних матеріалів лантаноїдів вперше наведено значення статичних констант пружної жорсткості Cij та модулів пружності. На жаль, у поточному дослідженні для багатьох параметрів цих матеріалів не було знайдено експериментальних результатів для порівняння з нашими теоретичними прогнозами. Отримані оцінки добре узгоджуються з наявними експериментальними даними та іншими теоретичними повідомленнями.
Завантаження
Посилання
K.A. Gschneidner, and L. Erying, Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Vol. 1-40, 202 (1978-2010).
S. Jiang, J. Liu, X.-D. Li, Y.-C. Li, S.-M. He, and J.-C. Zhang, Chin. Phys. Lett. 36(4), 046103 (2019). https://doi.org/10.1088/0256-307X/36/4/046103
J. Łazewski, M. Sternik, P.T. Jochym, J. Kalt, S. Stankov, A.I. Chumakov, J. Göttlicher, et al., Inorg. Chem. 60(13), 9571 (2021). https://doi.org/10.1021 /acs.inorgchem.1c00708
J. Ibanez, J.Á. Sans, V. Cuenca-Gotor, R. Oliva, O. Gomis, P. Rodriguez-Hernandez, A. Munoz, et al., Inorg. Chem. 59(14), 9648 (2020). https://dx.doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c00834
S. Jiang, J. Zhang, L. Wang, C. Lin, S. Yan, J. Liu, A. Li, and R. Tai, AIP Advances, 13, 095018 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0164684
S. Jiang, J. Zhang, and S. Yan, AIP Advances, 13, 055308 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0140946
Y. He, M. Chen, Y. Jiang, L. Tang, J. Yu, Y. Chen, M. Fu, et al., J. Alloys Compd. 903, 163806 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.163806
L. Erying, Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, 3, 337-339 (1997).
V.P. Zhuze, and A.I. Shelykh, Sov. Phys. Semicond. 23, 245 (1989).
H.R. Hoekstra, and K.A. Gingerich, Science, 146, 1163 (1964). https://doi.org/10.1126/science. 146.3648.1163
G. Adachi, and N. Imanaka, Chemical Reviews, 98, 1479 (1998). https://doi.org/10.1021/cr940055h
M. Rahm, and N.V. Skorodumova, Phys. Rev. B80, 104105 (2009). https://doi.org/10.1103 /PhysRevB.80.104105
L. Petit, A. Svane, Z. Szotek, and W.M. Temmerman, Phys. Rev. B, 72, 205118 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.205118
N. Hirosaki, S. Ogata, and C. Kocer, J. Alloys Compds. 351, 31 (2003). https://doi.org /10.1016 /S0925-8388(02)01043-5
A. Prokofiev, A.I. Shelykh, and B.T. Melekh, J. Alloys Compds. 242, 41 (1996). https://doi.org/10. 1016/0925-8388(96)02293-1
N. Singh, S.M. Saini, T. Nautiyal, and S. Auluck, J. Appl. Phys. 100, 083525 (2006). https://doi.org /10.1063/1.2353267
A.K. Pathak, and T. Vazhappilly, Phys. Stat. Sol. (b) 255, 1700668 (2018). https://doi.org/10.1002 /pssb.201700668
D. Rechard, E.L. Munoz, M. Renteria, L.A. Errico, A. Svane, and N.E. Christensen, Phys. Rev. B, 88, 165206 (2013). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.165206
J. Sheng, B.L. Gang, L. Jing, X.W. Sheng, L.X. Dong, L.Y. Chun, T.L. Yun, et al., Chin. Phys. Lett. 26, 076101 (2009). https://doi.org/10.1088/0256-307X/26/7/076101
K.A. Irshad, P. Anees, R. Rajitha, T.R. Ravindran, V. Srihari, S. Kalavathi, and N.V. Chandra Shekar, Journal of Alloys and Compounds 822, 153657 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.153657
A.F. Andreeva, and I.Y. Gilman, Zh. Prikl. Spectrosk, 28, 895 (1978). Ref. no. – AIX-10-431358, EDB-79-100351
M.V. Avrashev, N.D. Todorov, and J. Geshev, J. Appl. Phys. 116, 103508 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4894775
S. Jiang, J. Liu, C. Lin, L. Bai, Y. Zhangb, X. Li, Y. Li, et al., Solid State Communications 169, 37 (2013). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2013.06.027
V.I. Marchenko, Electronic Structure and Physico Chemical Properties of Refractory Compounds and alloys, 193, (1980).
M. Shafiq, S. Arif, I. Ahmad, S.J. Asadabadi, M. Maqbool, and H.A.R. Aliabad, J. Alloys Compds. 618, 292 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.08.171
H. Jiang, P. Rinke, and M. Scheffler, Phys. Rev. B, 86, 125115 (2012). https://doi.org/10.1103/ PhysRevB.86. 125115
A.S. Verma, Solid State Communication, 149, 1236 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2009.04.011
D.S. Yadav, and S. P. Singh, Phys. Scr. 82, 065705 (2010). https://doi.org/10.1088/0031-8949/82/06/065705
D.S. Yadav and A.S. Verma, Int. J. Mod. Phys. B, 26, 1250020 (2012). https://doi.org/10.1142/ S02179792 12500208
A. S. Verma, S. Sharma, and V.K. Jindal, Mod. Phys. Lett. B, 24, 2511 (2010). https://doi.org /10.1142/ S0217984910024821
R. Bhati, D.S. Yadav, R.C. Gupta, A.S. Verma, Materials Physics and Mechanics, 51(5), 90 (2023). http://dx.doi.org/10.18149/MPM.5152023-9
V. K. Srivastava, Phys. Rev. B, 29(12), 6993 (1984). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.29.6993
A.S. Verma, Phys. Scr. 79, 045703 (2009). https://doi.org/10.1088/0031-8949/79/04/045703; A.S. Verma, N. Pal, B.K. Sarkar, R. Bhandari, and V.K. Jindal, Phys. Scr. 85, 015705 (2012). https://doi.org/10.1088/0031-8949/85/01/015705
S.K. Gorai, and P. Mahto, Indian J. Phys., 86(4), 273 (2012). https://doi.org/10.1007/s12648-012-0053-y
D. S. Yadav and D.V. Singh, Phys. Scr., 85, 015701 (2012). https://doi.org/10.1088/0031-8949/85/01/015701
D.S. Yadav, J. Alloy. Compds. 507, 250 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.05.016
D.S. Yadav, J. Mater. Chem. Phys, 3, 6 (2015). https://doi.org/10.12691/jmpc-3-1-2
R. Bhatti, D.S. Yadav, P. Vershney, R.C. Gupta, A.S. Verma, East European Journal of Physics 1, 222 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-1-29
D.S. Yadav, and A.S. Verma, Int. J. Mod. Phys. B, 26, 1250020 (2012). https://doi.org/10.1142 /S0217979212500208
N. Yadav, D.S. Yadav, P. Varshney, R.C. Gupta, American Journal of Physics and Applications 11(4), 80 (2023). https://doi.org/10.11648/j.ajpa.20231104.11
A.S. Verma, Materials Science in Semiconductor Processing, 29, 2 (2015). https://doi.org/10.1016 /j.mssp .2014.05.033
H.J. Frost, and M.F. Ashby, Deformation-Mechanism Maps, (Pergamon, Oxford, (1982).
A.S. Verma, S. Sharma, R. Bhandari, K. Sarkar, and V.K. Jindal, Mater. Chem. Phys., 132, 416 (2012). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2011.11.047
V. Kumar, S. Chandra, and J.K. Singh, Indian J. Phys. 3, 0983 (2017). https://doi.org/10.1007/s12648-017-0983-5
M. Born, and K. Hung, Dynamics Theory of Crystal Lattices, (Oxford University Press, Oxford, (954).
D. Richard, L.A. Errico, and M. Rentira, J. Alloys Compds. 664, 580 (2016). https://doi.org/10.1016 /j.jallcom.2015.12.236
W. Voiget, and Teubner, Lehrbuch Der Kristallphysik Leipzig, Germany, 962 (1928).
A. Reyss, and Z. Angew, Math Mech. 8, 55 (1929).
R. Hill, Proc. Phys. Soc. A, 65, 349 (1952). https://doi.org/10.1088/0370-1298/65/5/307
D.G. Pettifor, Mater. Sci. Technol. 8, 345 (1992). https://doi.org/10.1179/mst.1992.8.4.345
L. Kleinman, Phys. Rev. B, 128, 2614 (1962). https://doi.org/10.1103/PhysRev.128.2614
I.N. Frantsevich, F.F. Voronov, and S.A. Bokuta, Handbook in Elastic Constants and Elastic Moduli of Metals and Insulators, (Naukova Dumka, Kiev, 1982). (in Russian)
Y.F. Li, B. Xiao, Y.M. Sun, L. Gao, S.Q. Ma, and D.W. Yi, J. Phys. Chem. Solids, 103, 49 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2016.12.001
Авторське право (c) 2024 Пуджа Ядав, Дірендра Сінгх Ядав, Дхармвір Сінгх, Правеш Сінгх, Аджай Сінгх Верма
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
