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Elastic properties, hardness, and anisotropy in baddeleyite IVTmO_2(m=ti, zr, hf)

Science China materials 2015年第11期58卷 893-905页

作者：陈志谦李凤胡萌李春梅 Faculty of materials and Energy Southwest University

In this article, we used plane-wave density functional theory to investigate the elasticity, anisotropy, and minimum thermal conductivities of baddeleyite type IVTmO2(m-tiO2, m-zrO2, and m-hfO2). The elastic constants and modulus, Poisson's ratio, hardness, sound speed, Debye temperature, and minimum thermal conductivities at high temperature were calculated. These calculations show that m-mO2 is not superhard, with a hardness range of about 8–13 GPa. Among these materials, m-ti O2 is the hardest, while m-hf O2 is the least hard. Their elastic and plastic anisotropy are given in detail. moreover, the m-hf O2 thin film is the most likely to develop microcracks during preparation because it has the highest elastic anisotropy. Among the three dioxides, m-hfO2 is the best thermal barrier because it has the lowest thermal conductivity.

关键词： ti m=ti,zr,hf zr IVTmO2 m GGA LDA 斜锆石锆铪矿物弹性力学性能

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