view in publisher's site

Ab-initio study of elastic anisotropy, hardness and volumetric thermal expansion coefficient of ZnO, ZnS, ZnSe in wurtzite and zinc blende phases

Highlights•SIESTA together with Šimůnek et al. model allow us to predict hardness in ZnO, ZnS and ZnSe.•ZnO(zincblende) will show a resistance to deformation larger than ZnSe(wurtzite).•ZnO/ZnS alloys could be more resistance to a plastic deformation than ZnO/ZnSe alloys.•Expansion coefficients could justify the thermal stability of ZnO/ZnS heterojunctions.AbstractStructural, thermoelastic, and mechanical properties of ZnO, ZnS, ZnSe in wurtzite and zinc blende phase have been studied using SIESTA code. The elastic anisotropies in the single crystal were analysed by means of the directional dependence of Young, shear, and bulk moduli, and Poisson ratio. Using the Voig-Reuss-Hill approximation, we obtained the bulk and shear moduli, two essential properties in the polycrystalline characterization. In addition, our ab-initio results such as PAO's radii, Mulliken population and lattice properties were introduced in the Šimůnek et al. model giving Vickers hardness values in good agreement with experimental range. To our knowledge, the hardness in ZnO(zinc blende) and ZnSe(wurtzite) had been estimated for the first time. A better structural stability and resistance in ZnO/ZnS than ZnO/ZnSe alloys in the wurtzite phase is found. The volumetric thermal expansion coefficient was calculated in the stable natural phases using the Grüneisen parameter and the heat capacity, at 300 K. Our results predict an improved thermal stability in the ZnO/ZnS heterojunctions as compared to ZnO/ZnSe.

مطالعه آغاز به کار نا همسانگردی الاستیک، سختی و ضریب انبساط گرمایی حجمی در فازه‌ای ورتزیت و روی بلند

نکات برجسته * SIESTA به همراه مدل Simunek و همکاران به ما اجازه می‌دهد تا سختی را در ZnO، ZnS و ZnSe پیش‌بینی کنیم. * ZnO (zincblبلند)مقاومت در برابر تغییر شکل بیشتر از ZnSe (wurTite)را نشان می‌دهد. * آلیاژهای ZnO / ZnS می‌توانند نسبت به آلیاژهای ZnO / ZnSe مقاومت بیشتری در برابر تغییر شکل پلاستیک داشته باشند. ضرایب انبساط می‌تواند پایداری حرارتی هتروجانکشن ZnO / ZnS را توجیه کند. خواص مکانیکی، ترموالاستیک ساختاری و خواص مکانیکی ZnO، ZnS، ZnSe در فاز ورتسایت و بلند روی با استفاده از کد SIESTA مورد مطالعه قرار گرفته‌است. ناهمسانگردی کشسان در تک بلور با استفاده از وابستگی جهتی یانگ، برشی و مدول حجمی و نسبت پواسون تحلیل شده‌است. با استفاده از تقریب وگ - روس - هیل، دو ویژگی ضروری در مشخصه چندبلوری را به دست آوردیم. علاوه بر این، نتایج آغازین ما مانند شعاع PAOs، جمعیت مولیکن و خواص شبکه در مدل Simunek و همکارانش معرفی شده‌اند که مقادیر سختی ویکرز را در تطابق خوبی با محدوده تجربی ارائه می‌دهند. تا جایی که ما می‌دانیم، سختی در ZnO (طول بلند روی)و ZnSe (ورتزیت)برای اولین بار تخمین زده شد. یک پایداری ساختاری و مقاومت بهتر در ZnO / ZnO S نسبت به آلیاژهای ZnO / ZnSe در فاز ورتزیت یافت می‌شود. ضریب انبساط حرارتی حجمی در فازه‌ای طبیعی پایدار با استفاده از پارامتر گرونیزن و ظرفیت گرمایی در K ۳۰۰ محاسبه شده‌است. نتایج ما، بهبود پایداری حرارتی در اتصالات نامتجانس ZnO / ZnS را در مقایسه با ZnO / ZnSe پیش‌بینی می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.