Hardness of FeB4: Density functional theory investigation
Notice bibliographique
Résumé
A recent experimental study reported the successful synthesis of an orthorhombic FeB4 with a high hardness of 62(5) GPa [H. Gou et al., Phys. Rev. Lett. 111, 157002 (2013)], which has reignited extensive interests on whether transition-metal borides compounds will become superhard materials. However, it is contradicted with some theoretical studies suggesting transition-metal boron compounds are unlikely to become superhard materials. Here, we examined structural and electronic properties of FeB4 using density functional theory. The electronic calculations show the good metallicity and covalent Fe-B bonding. Meanwhile, we extensively investigated stress-strain relations of FeB4 under various tensile and shear loading directions. The calculated weakest tensile and shear stresses are 40 GPa and 25 GPa, respectively. Further simulations (e.g., electron localization function and bond length along the weakest loading direction) on FeB4 show the weak Fe-B bonding is responsible for this low hardness. Moreover, these results are consistent with the value of Vickers hardness (11.7-32.3 GPa) by employing different empirical hardness models and below the superhardness threshold of 40 GPa. Our current results suggest FeB4 is a hard material and unlikely to become superhard (>40 GPa).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».