First principles study on elastic properties and phase transition of NpN
柴田 裕樹; 都留 智仁; 平田 勝; 加治 芳行
Shibata, Hiroki; Tsuru, Tomohito; Hirata, Masaru; Kaji, Yoshiyuki
密度汎関数理論に基づく第一原理計算によりマイナーアクチノイド窒化物の一つである窒化ネプツニウムの機械特性についてスピン軌道相互作用を考慮して評価した。非磁性(NM),強磁性(FM),反強磁性(AFM)それぞれの磁性のNaCl, CsCl, ZnS結晶構造の機械的安定性を調べたところ、すべての磁性状態のNaCl構造とスピン軌道相互作用を考慮しない非磁性状態を除いたZnS構造が安定であることが明らかとなった。そして、安定構造の体積弾性率,弾性係数,ヤング率,ポワソン比と異方性パラメータを算出した。それぞれの構造のエンタルピーの圧力依存性から、窒化ネプツニウムでは-7.32GPaでZnS構造からNaCl構造に相転移することが明らかとなった。
The mechanical properties of neptunium nitride (NpN) were investigated using first principles calculations based on density functional theory that take the Spin-Orbit Coupling (SOC) effect into consideration. With NaCl, CsCl and ZnS structures in nonmagnetic (NM), ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) states, the structure of NaCl in all magnetic states and that of ZnS, excluding the NM state without SOC, were found to be mechanically stable. The bulk moduli, elastic constants, Young's moduli, Poisson's ratios and anisotropic factors of NpN in stable states were also estimated. The enthalpies of NpN for NaCl and ZnS structures revealed that the phase transition of NpN from ZnS structure to NaCl structure took place at a pressure of -7.32 GPa, and hence the phase transition of NpN in a cubic system does not occur at positive pressure.
使用言語 : English
掲載資料名 : Journal of Nuclear Materials
: 401
: 1-3
ページ数 : p.113 - 117
発行年月 : 2010/06
出版社名 : Elsevier
特許データ :
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使用施設 :
広報プレスリリース :
受委託・共同研究相手機関 :
登録番号 : AA20100195
抄録集掲載番号 : 38001168
論文投稿番号 : 7819
Accesses  (From Jun. 2, 2014)
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分野:Materials Science, Multidisciplinary
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