Взаимосвязь твердости и сжимаемости веществ с их строением и термодинамическими свойствами

Abstract

Установлена сильная корреляционная зависимость между структурой и удельной свободной энергией Гиббса атомизации вещества, с одной стороны, и его твердостью и объемной сжимаемостью, с другой стороны. В рамках предложенной модели твердость прямо пропорциональна удельной свободной энергии, приходящейся на одну связь в изодесмических кристаллах. Введение коэффициента поправки на ионную составляющую химических связей позволяет оценить твердость соединений как с ковалентной (полярной и неполярной), так и с ионной связью. В рамках предложенного подхода впервые удалось корректно рассчитать зависимость твердости от температуры на примере алмаза и кубического нитрида бора.

Авторы выражают признательность Agence Nationale de la Recherche (грант ANR-05-BLAN-0141) за финансовую поддержку.