Особливості електронної структури карбіду TiC та нітриду VN, підданих механохімічному впливу в складі еквімолярної суміші TiC-VN
| Автори | Н.М. Білявина1, А.М. Курилюк1 , В.В. Заводянний2, М.П. Семенько1 |
| Афіліація |
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 01601 Київ, Україна 2Херсонський державний аграрно-економічний університет, 25031 Кропивницький, Україна |
| Е-mail | kuryliuk@knu.ua |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 1 |
| Дати | Одержано 01 листопада 2024; у відредагованій формі 20 лютого 2025; опубліковано online 27 лютого 2025 |
| Цитування | Н.М. Білявина, А.М. Курилюк, В.В. Заводянний, М.П. Семенько, Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 1, 01001 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(1).01001 |
| PACS Number(s) | 72.80.Tm, 81.05.Je |
| Ключові слова | Механохімічний синтез, Карбід (20) , Нітрид (25) , Кристалічна структура (23) , Електронна структура (14) . |
| Анотація |
Вивчено електронну структуру карбіду TiC та нітриду VN, які під дією ударного навантаження поетапно зазнають структурні перетворення в процесі механохімічної обробки еквімолярної суміші TiC-VN в високоенергетичному планетарному млині. Базуючись на експериментальних результатах дослідження кінетики фазових перетворень, запропоновано та розглянуто три основні структурні моделі, що характеризують перебіг цього процесу, а саме, фази Ti4C4 та V4N4 (TiC та VN) у вихідному стані; фази Ti3C4 та V3N4, які існують при накопиченні максимальної долі структурних вакансій на другому етапі механохімічної обробки; тверді розчини Ti3VC4 та V3TiN4, сформовані у фінальних продуктах синтезу. За результатами теоретичних розрахунків, виконаних методом лінеаризованих мафін-тін орбіталей у наближенні плоских хвиль (LMTO PLW), для кожної із запропонованих моделей проведено розрахунки профілів густини електронних станів DOS та визначені основні параметри електронної структури фаз. Показано, що поблизу рівня Фермі загальна DOS для TiC та VN в основному складається з гібридизованих 3d станів металів (Ti або V) та 2p станів неметалів (C або N), яка призводить до формування в сполуках ковалентних зв’язків. Профілі густини електронних станів DOS фаз TiC та VN, що містять велику кількість структурних вакансій, істотне розмити (як валентної зони, так і зони провідності) та містять додаткові піки поблизу рівня Фермі, що в сукупності свідчить про високий ступінь структурної нестабільності, яка створює передмови для подальшого формування твердих розчинів. Профілі густини електронних станів DOS сформованих твердих розчинів (Ti, V)C та (V, Ti)N із деякими нюансами подібні до DOS вихідних сполук, що їх породжують. Спираючись на результати проведених теоретичних розрахунків параметрів електронної структури та на дані інших авторів, показано, що легування ванадієм карбіду TiC в цілому покращує його механічні характеристики, а ступінь впливу механохімічної обробки на нітрид ванадію VN в складі суміші TiC-VN дещо вища за вплив на карбід титану. |
|
Перелік цитувань |
Інші статті цього номера
1) Вплив шарів пасивації SiNx/SiO2 на розсіяне поле поверхні в кремнієвих пластинах n-типу [01002-1-01002-7]2) Виготовлення та характеристика наноструктурованих тонких плівок NiO та NiO:Cu при різних концентраціях міді [01003-1-01003-8]
3) Оптимізація умов різання для металевих поверхонь легованої сталі 50CrNi3Mn за допомогою дизайну Box-Behnken, ANOVA та функції бажаності (Box-ANOVA-DF) [01004-1-01004-6]
4) Оптимізовані електромагнітні решітки Е-подібної мікросмужкової патч-антени з повітряним проміжком для бездротового зв’язку [01005-1-01005-5]
5) Ультразвукова сенсорна система для автономного паркування [01006-1-01006-5]
6) Дослідження електрофізичних процесів у кремнієвому сонячному елементі з багатьма поверхневими наногетеропереходами [01007-1-01007-5]
7) Дослідження електропровідності та спектрів комбінаційного розсіювання наночастинок CdSe, опромінених CO2-лазером [01008-1-01008-4]
8) Структура, морфологія та мультифероїчні властивості наночастинок Bi0.2La0.8 – xAlxFeO3 (x 0.2, 0.4, 0.6 & 0.8) [01009-1-01009-6]
9) Плоска MIMO-антена з кількома овалами на гнучкій підкладці для 5G застосунків [01010-1-01010-6]
10) Структурні моделі та процеси переносу заряду у гранульованих нанонапівпровідниках [01011-1-01011-5]
11) Моделювання терагерцового квантового каскадного лазера поверхневого випромінювання на основі генерації різної частоти [01012-1-01012-6]
12) Покращення фізико-технічних характеристик тонкоплівкових сонячних елементів при їх модифікації плазмонними наночастинками [01013-1-01013-8]
13) Аналіз і моделювання нового неперіодичного метаматеріального резонатора (HC-SRR) форми H-C для багатодіапазонних застосувань [01014-1-01014-5]
14) Електрохімічний синтез цинк оксиду в присутності поверхнево-активної речовини FARMACOAT [01015-1-01015-5]
15) Автоматизоване програмування мікро- та одноелектронних наносистем [01016-1-01016-6]
16) Зміни електронної структури вюрцитного твердого розчину Mn:ZnSeS, зумовлені вакансіями атомів сірки [01017-1-01017-6]
17) Вплив температури ванни на морфологію, склад і корозійну стійкість покриттів з оксиду церію, електроосаджених на цинк [01018-1-01018-5]
18) Покращений підсилювач малої потужності з використанням техніки відновлення рівня за технологією 32 нм [01019-1-01019-5]
19) Перспективні технології у водному транспорті: розроблення і впровадження грибостійких та екологічно чистих епоксидних нанокомпозитів [01020-1-01020-7]
20) Характеристики джерела синхронних потоків УФ-випромінювання та наночастинок цинку, перспективного для біомедичної інженерії [01021-1-01021-6]
21) Відбиття та поглинання двошарового пористого кремнію [01022-1-01022-6]
22) Вплив наночастинок броміду нікелю на оптичні та теплові властивості полістиролу [01023-1-01023-6]
23) Вплив електрохімічного нікелювання на структуру, склад та жаростійкість хромоалітованої сталі 45 [01024-1-01024-9]
24) Структурно-морфологічні властивості нанопористих вуглецевих матеріалів, отриманих з біомаси [01025-1-01025-6]
25) Асимптотична теорія спрямованого транспорту зважених феромагнітних наночастинок [01026-1-01026-5]
26) Теплоізоляційні властивості червоного шламу як функціонального наповнювача для полімерних композитів [01027-1-01027-6]
27) Стимульоване ультразвуком виготовлення нанокомпозитів графен/ZnO з прискореним фотовідгуком в ультрафіолетовому діапазоні світла [01028-1-01028-4]
28) Захоплення радіочастотної енергії за допомогою компактної надширокосмугової патч-антени [01029-1-01029-6]
29) Визначення ділянок на поверхні оптичних обтічників різної геометричної форми, що піддаються максимальним термоударним впливам [01030-1-01030-7]
