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Structural and relative stabilities, electronic properties and possible reactive routing of osmium and ruthenium borides from first-principles calculations

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00004753
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4753-3

Titelangaben

Wang, Yachun ; Yao, Tiankai ; Wang, Li-Min ; Yao, Jinlei ; Li, Hui ; Zhang, Jingwu ; Gou, Huiyang:
Structural and relative stabilities, electronic properties and possible reactive routing of osmium and ruthenium borides from first-principles calculations.
In: Dalton Transactions. Bd. 42 (2013) Heft 19 . - S. 7041-7050.
ISSN 1477-9226
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1039/c3dt32918f

Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Alexander von Humboldt-Stiftung

Abstract

First-principles calculations are employed to provide a fundamental understanding of the structural features and relative stability, mechanical and electronic properties and possible reactive route for osmium and ruthenium borides. The structural searches and calculations of the formation enthalpy identify a low-energy monoclinic phase for OsB3 with P21/m symmetry, an orthorhombic phase for OsB4 with Pmmn symmetry, an orthorhombic phase for RuB3 with Pnma symmetry and a hexagonal phase for RuB4 with P63/mmc symmetry. Also, the structure transition at high pressure is also predicted for MB3 and MB4 (M = Os and Ru). Moreover, among the borides, orthorhombic RuB3 and OsB4 phases are predicted to be potential hard materials with estimated Vickers hardness values of 26.3 and 31.3 GPa, respectively. The analysis on the electronic properties and crystal orbital Hamilton population shows that the directional boron-boron networks, together with the strong metal-boron bonds, are responsible for their excellent mechanical properties. Relative enthalpy calculations with respect to possible constituents are also investigated to assess the prospects for phase formation and an attempt at high-pressure synthesis is suggested to obtain osmium and ruthenium tri- and tetra-borides.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Zusätzliche Informationen (öffentlich sichtbar): ISI:000317981700043
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften > Professur Materialphysik und Technologie bei extremen Bedingungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Forschungsinstitut für Experimentelle Geochemie und Geophysik - BGI
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Fachgruppe Materialwissenschaften
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4753-3
Eingestellt am: 07 Sep 2020 07:15
Letzte Änderung: 07 Sep 2020 07:15
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/4753

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