A comparative AIMD study of electronic excitation-induced amorphization in 3C-SiC, TiC, and ZrC
Notice bibliographique
Résumé
In the present study, an ab initio molecular dynamics (AIMD) method was employed to investigate the effect of electronic excitation on the micro-structural evolution of 3C-SiC, TiC, and ZrC. The AIMD results demonstrated that electron excitation induces a crystalline-to-amorphous phase transition in all carbide compounds. The determined threshold electronic excitation concentration for 3C-SiC, TiC, and ZrC at 300 K is 4.06%, 5.28%, and 4.26%, respectively. The mean square displacement of C atoms is larger than those of Si, Zr, and Ti atoms, which results from the smaller atomic mass of the C atom. These results indicate that the structural amorphization of 3C-SiC, TiC, and ZrC is primarily attributed to the displacement of C atoms. It is noted that amorphization induced by electronic excitation represents a solid–solid transition rather than a solid–liquid transition. It is further verified that the ⟨Si−C⟩ bond is a covalent characteristic, whereas the ⟨Ti−C⟩ or ⟨Zr−C⟩ bond is a mixture of ionic, metallic, and covalent characteristics, which may lead to different radiation tolerances of carbide compounds. The present results suggest that electronic excitation may contribute to the structural amorphization of carbides under low- or medium-energy electron and ion irradiation, and advance the fundamental comprehension of the radiation resistances of carbide compounds.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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)
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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 ».