高压下超硬材料VB晶体稳定性及物理性质

作者：于静; 李豹; 梁美玉; 张俊庭

来源：山西大同大学学报(自然科学版), 2022, 38(04): 8-12.

• 超硬材料
• 力学性质
• 金属硼化物
• 各向异性
• 维氏硬度

钒硼化物在新型超硬材料探索过程中脱颖而出，成为未来超硬材料的研究重点。研究过程中所有的计算均采用第一性原理密度泛函理论方法，在VASP软件中实现的。交换关联泛函采用General Gradient Approximate(GGA)的形式，价电子波函数由projector-augmented wave (PAW)方法来处理，截断能为550 eV；通过应力-应变方法计算在0、20、40、60、80、100 GPa压力下材料的弹性常数；通过Voigt-Reuss-Hill(VRH)近似方法获得材料的弹性模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比等弹性性质。计算表明:VB在常压下的维氏硬度39.9 GPa，是一种潜在的超硬材料；VB是一种正交结构，一个晶胞中含有8个原子，且随着压力的增加稳定性增强；VB具有金属特性，是一种脆性材料。计算的数据与实验结果吻合，为进一步研究钒硼化物提供理论指导。

• 单位
  山西大同大学; 机电工程学院