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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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».