Dependence of characteristics of Hf(M)SiBCN (M = Y, Ho, Ta, Mo) thin films on the M choice: Ab-initio and experimental study

材料科学 无定形固体 从头算 电阻率和电导率 溅射 溅射沉积 带隙 从头算量子化学方法 非晶态金属 凝聚态物理 薄膜 分析化学(期刊) 结晶学 复合材料 合金 纳米技术 分子 光电子学 化学 电气工程 物理 工程类 有机化学 色谱法
作者
Martin Matas,M. Procházka,J. Vlček,Jiří Houška
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:206: 116628-116628 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2021.116628
摘要

Amorphous HfMSiBCN materials (M = Y, Ho, Ta, Mo or an enhanced Hf content instead of any other M) are investigated by ab-initio calculations and magnetron sputtering. We focus on combining the high-temperature stability and oxidation resistance of these materials with optimised mechanical, optical and electrical properties. First, we predict the corresponding trends by calculating the effect of the M choice and fraction on formation energy (Eform) and mechanical properties of MN and HfxM1–xN crystals. We discuss the dependence of Eform(HfxM1–xN) on the crystal structure and the distribution of Hf and M in the metal sublattice. The mechanical properties calculated for MN correlate with those measured for HfMSiBCN. The driving force towards N incorporation, decreasing with the periodic-table group number of M according to the calculated Eform(MN), correlates with the measured increasing electrical conductivity and extinction coefficient of HfMSiBCN. Second, we model the amorphous HfMSiBCN materials themselves by ab-initio molecular dynamics. The calculated band gap, localisation of electronic states and bonding preferences of M also correspond to the increasing metallicity with respect to the periodic-table group number of M and confirm the possibility of predicting the trends in characteristics of HfMSiBCN using those of MN. Third, we study the measured HfMSiBCN properties as functions of each other and identify sputter target compositions leading to hard films with high electrical conductivity at a relatively low extinction coefficient. The results are important for the design of hard, conductive and/or transparent high-temperature coatings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
fane完成签到,获得积分10
刚刚
月昔完成签到,获得积分10
刚刚
开朗向真发布了新的文献求助10
刚刚
Ariels完成签到,获得积分10
1秒前
嘟嘟完成签到,获得积分10
2秒前
小小完成签到,获得积分10
2秒前
不安的朋友完成签到,获得积分10
2秒前
li完成签到,获得积分10
3秒前
laxnx完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
小美最棒完成签到,获得积分10
4秒前
爆美完成签到 ,获得积分10
5秒前
柳煜城完成签到,获得积分10
5秒前
阔达的扬完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Yolen LI发布了新的文献求助10
6秒前
zzh完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
星星完成签到,获得积分10
8秒前
szbllc完成签到,获得积分10
8秒前
南城完成签到 ,获得积分10
8秒前
77完成签到 ,获得积分10
8秒前
hyf567完成签到,获得积分10
9秒前
孤独丹秋完成签到,获得积分10
9秒前
xyx完成签到,获得积分10
9秒前
chenzao完成签到 ,获得积分10
9秒前
Polaris完成签到,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助Gen_cexon采纳,获得10
9秒前
废羊羊完成签到 ,获得积分10
9秒前
hahahah发布了新的文献求助10
9秒前
懵懂的凝丹完成签到,获得积分10
10秒前
kehan完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
满意的冰凡完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
科研通AI2S应助chenxi采纳,获得10
12秒前
感动城发布了新的文献求助10
12秒前
中二少女爱喝可乐完成签到,获得积分10
12秒前
柴郡喵完成签到,获得积分10
13秒前
个性的语山完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330232
关于积分的说明 10245019
捐赠科研通 3045573
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671716
邀请新用户注册赠送积分活动 800646
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759577