Sc3AlN ve Sc3InN bileşiklerinin yapısal ve mekanik özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi ile incelenmesi
Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.15, sa.4, ss.1165-1178, 2025 (Scopus, TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 15 Sayı: 4
- Basım Tarihi: 2025
- Doi Numarası: 10.17714/gumusfenbil.1676839
- Dergi Adı: Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: Scopus, TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.1165-1178
- Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
- Gazi Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Sc3AlN ve Sc3InN anti-perovskit yapıdaki bileşikler olup, bu gruptaki bileşikler teknolojik uygulamalar için önemli malzemelerdir. Bu çalışmada, teorik olarak Sc3AlN ve Sc3InN bileşiklerinin yapısal ve mekanik özellikleri 0-80 GPa basınç aralıklarında incelenmiştir. Hesaplamalar, yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) çerçevesinde PBEsol tipi genelleştirilmiş gradyent yaklaşımı (GGA) kullanılarak VASP kodu aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Bileşiklerin elastik sabitleri, sünek/kırılgan karakterleri, işlenebilirlik indeksi, bulk modülü, kayma modülü, Young modülü, Cauchy basıncı, Poisson oranı ve sertlik gibi önemli mekanik özellikleri hesaplanarak, basınç ile değişimleri incelenmiştir. Ayrıca bazı mekanik özelliklerin anizotropik yapısı açıklanmıştır. Artan basınçla beraber incelenen bileşiklerin örgü sabiti değerlerinin azaldığı, elastik sabitleri değerlerinin arttığı elde edilmiştir. Sc3AlN ve Sc3InN bileşiklerinin 0-80 GPa arasında mekanik olarak kararlı olduğu bulunmuştur.
Sc3AlN and Sc3InN are anti-perovskite compounds, and compounds in this group are important materials for technological applications. In this study, the structural and mechanical properties of Sc3AlN and Sc3InN compounds were theoretically investigated in the pressure ranges of 0-80 GPa.The calculations were performed with the VASP code using the PBEsol-type generalized gradient approximation (GGA) within the framework of density functional theory (DFT). Important mechanical properties such as elastic constants, ductile/brittle characters, machinability index, bulk modulus, shear modulus, Young’s modulus, Cauchy pressure, Poisson ratio and hardness were calculated and their changes with pressure were examined. Additionally, the anisotropic nature of some mechanical properties was explained. It was obtained that the lattice constant values of these compounds decreased with increasing pressure, while the elastic constants values increased. Sc3AlN and Sc3InN compounds were found to be mechanically stable between 0-80 GPa.