Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN

Existe un constante incremento de recubrimientos de nitruros en la industria de herramientas de corte debido a su dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Estas propiedades derivan de sus fuertes ligaduras covalentes; la comprensión de estas ligaduras es un requisito para el diseño...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autores principales: Rivadulla, Francisco, Bañobre-López, Manuel, Quintela, Camilo X., Piñeiro , Alberto, Pardo, Victor, Baldomir, Daniel, López-Quintela, Manuel Arturo, Rivas, José, Ramos, Carlos A., Salva, Horacio, Zhou, Jian-Shi, Goodenough, John B.
Formato: Artículo PeerReviewed
Lenguaje:Inglés
Publicado: Nature Publishing Group 2009
Materias:
Física
Ingeniería mecánica
CrN
Bulk modulus reduction, High pressure phase transition, ab-initio LDA LAPW
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/105/1/NatureMaterials8_947_2009.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
id I25-R131-105
record_format dspace
spelling I25-R131-1052012-01-27T13:40:20Z Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN Reduction of the bulk modulus at high pressure in CrN Rivadulla, Francisco Bañobre-López, Manuel Quintela, Camilo X. Piñeiro , Alberto Pardo, Victor Baldomir, Daniel López-Quintela, Manuel Arturo Rivas, José Ramos, Carlos A. Salva, Horacio Zhou, Jian-Shi Goodenough, John B. Física Ingeniería mecánica CrN Bulk modulus reduction, High pressure phase transition, ab-initio LDA LAPW Existe un constante incremento de recubrimientos de nitruros en la industria de herramientas de corte debido a su dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Estas propiedades derivan de sus fuertes ligaduras covalentes; la comprensión de estas ligaduras es un requisito para el diseño de materiales super-duros con propiedades mejoradas. Aquí reportamos un transición inducida por presión de la fase cúbica a ortorrómbica a aprox. 1 GPa en CrN. Tanto resultados de rayos X a alta presión como cálculos de primeros principios muestran una reducción inesperada del módulo de compresibilidad, Ko, de alrededor de 25% en la fase de mayor presión (menor volúmen). Nuestra aproximación teórica-experimental muestra que este efecto es el resutlado de una gran magnetostricción de intercambio debida a efectos de los aproximación de los electrones de los orbitales localizados del Cr: t2g al intervenir como orbitales moleculares in la ligadura Cr-Cr. El ablandamiento del CrN bajo presión se manifiesta en una fuerte competencia entre diferentes tipos de ligaduras químicas que se encuentran en el cambio de caràcter en la transición electrónica de estados localizados a estados de ligaduras moleculares. Nitride coatings are increasingly demanded in the cutting- and machining-tool industry owing to their hardness, thermal stability and resistance to corrosion. These properties derive from strongly covalent bonds; understanding the bonding is a requirement for the design of superhard materials with improved capabilities. Here, we report a pressure-induced cubic-to orthorhombic transition at aproxmately 1GPa in CrN. High-pressure X-ray diffraction and ab-initio calculation show an unexpected reduction of the bulk modulus, Ko, of about 25%, in the high-pressure (lower volume) phase. Our combined theoretical and experimental approach shows that this effect is the result of a large exchange striction due to the approach of the localized Cr: t2g electrons to becoming molecular-orbital electrons in Cr-Cr bonds. The softening of the CrN under pressure is a manifestation of a strong competition between different types of chemical bond that are found at a crossover from a localized to a molecular-orbital electronic transition. Nature Publishing Group 2009-10-25 Artículo PeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/105/1/NatureMaterials8_947_2009.pdf en http://www.nature.com/nmat/journal/v8/n12/pdf/nmat2549.pdf Rivadulla, Francisco y Bañobre-López, Manuel y Quintela, Camilo X. y Piñeiro , Alberto y Pardo, Victor y Baldomir, Daniel y López-Quintela, Manuel Arturo y Rivas, José y Ramos, Carlos A. y Salva, Horacio y Zhou, Jian-Shi y Goodenough, John B. (2009) Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN / Reduction of the bulk modulus at high pressure in CrN. Nature Materials, 8 (12). pp. 947-951. ISSN 1476-1122 http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/105/
institution Instituto Balseiro
institution_str I-25
repository_str R-131
collection Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB)
language Inglés
orig_language_str_mv en
topic Física
Ingeniería mecánica
CrN
Bulk modulus reduction, High pressure phase transition, ab-initio LDA LAPW
spellingShingle Física
Ingeniería mecánica
CrN
Bulk modulus reduction, High pressure phase transition, ab-initio LDA LAPW
Rivadulla, Francisco
Bañobre-López, Manuel
Quintela, Camilo X.
Piñeiro , Alberto
Pardo, Victor
Baldomir, Daniel
López-Quintela, Manuel Arturo
Rivas, José
Ramos, Carlos A.
Salva, Horacio
Zhou, Jian-Shi
Goodenough, John B.
Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
topic_facet Física
Ingeniería mecánica
CrN
Bulk modulus reduction, High pressure phase transition, ab-initio LDA LAPW
description Existe un constante incremento de recubrimientos de nitruros en la industria de herramientas de corte debido a su dureza, estabilidad térmica y resistencia a la corrosión. Estas propiedades derivan de sus fuertes ligaduras covalentes; la comprensión de estas ligaduras es un requisito para el diseño de materiales super-duros con propiedades mejoradas. Aquí reportamos un transición inducida por presión de la fase cúbica a ortorrómbica a aprox. 1 GPa en CrN. Tanto resultados de rayos X a alta presión como cálculos de primeros principios muestran una reducción inesperada del módulo de compresibilidad, Ko, de alrededor de 25% en la fase de mayor presión (menor volúmen). Nuestra aproximación teórica-experimental muestra que este efecto es el resutlado de una gran magnetostricción de intercambio debida a efectos de los aproximación de los electrones de los orbitales localizados del Cr: t2g al intervenir como orbitales moleculares in la ligadura Cr-Cr. El ablandamiento del CrN bajo presión se manifiesta en una fuerte competencia entre diferentes tipos de ligaduras químicas que se encuentran en el cambio de caràcter en la transición electrónica de estados localizados a estados de ligaduras moleculares.
format Artículo
PeerReviewed
author Rivadulla, Francisco
Bañobre-López, Manuel
Quintela, Camilo X.
Piñeiro , Alberto
Pardo, Victor
Baldomir, Daniel
López-Quintela, Manuel Arturo
Rivas, José
Ramos, Carlos A.
Salva, Horacio
Zhou, Jian-Shi
Goodenough, John B.
author_facet Rivadulla, Francisco
Bañobre-López, Manuel
Quintela, Camilo X.
Piñeiro , Alberto
Pardo, Victor
Baldomir, Daniel
López-Quintela, Manuel Arturo
Rivas, José
Ramos, Carlos A.
Salva, Horacio
Zhou, Jian-Shi
Goodenough, John B.
author_sort Rivadulla, Francisco
title Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
title_short Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
title_full Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
title_fullStr Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
title_full_unstemmed Reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en CrN
title_sort reducción del módulo de compresibilidad a altas presiones en crn
publisher Nature Publishing Group
publishDate 2009
url http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/105/1/NatureMaterials8_947_2009.pdf
work_keys_str_mv AT rivadullafrancisco reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT banobrelopezmanuel reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT quintelacamilox reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT pineiroalberto reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT pardovictor reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT baldomirdaniel reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT lopezquintelamanuelarturo reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT rivasjose reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT ramoscarlosa reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT salvahoracio reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT zhoujianshi reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
AT goodenoughjohnb reducciondelmodulodecompresibilidadaaltaspresionesencrn
_version_ 1794277731550101504

Ejemplares similares