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Phase stability of the nanolaminates V2Ga2C and (Mo1−xVx)2Ga2C from first-principles calculations†
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2016-04-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c6cp00802j
A. Thore 1, 2, 3, 4, 5 , M. Dahlqvist 1, 2, 3, 4, 5 , B. Alling 1, 2, 3, 4, 5 , J. Rosen 1, 2, 3, 4, 5
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2016-04-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c6cp00802j
A. Thore 1, 2, 3, 4, 5 , M. Dahlqvist 1, 2, 3, 4, 5 , B. Alling 1, 2, 3, 4, 5 , J. Rosen 1, 2, 3, 4, 5
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We here use first-principles calculations to investigate the phase stability of the hypothetical laminated material V2Ga2C and the related alloy (Mo1−xVx)2Ga2C, the latter for a potential parent material for synthesis of (Mo1−xVx)2C, a new two-dimensional material in the family of so called MXenes. We predict that V2Ga2C is thermodynamically stable with respect to all identified competing phases in the ternary V–Ga–C phase diagram. We further calculate the stability of ordered and disordered configurations of Mo and V in (Mo1−xVx)2Ga2C and predict that ordered (Mo1−xVx)2Ga2C for x ≤ 0.25 is stable, with an order–disorder transition temperature of ∼1000 K. Furthermore, (Mo1−xVx)2Ga2C for x = 0.5 and x ≥ 0.75 is suggested to be stable, but only for disordered Mo–V configurations, and only at elevated temperatures. We have also investigated the electronic and elastic properties of V2Ga2C; the calculated bulk, shear, and Young's modulus are 141, 94, and 230 GPa, respectively.
中文翻译：
根据第一性原理计算 ，纳米层合物V 2 Ga 2 C和（Mo 1− x V x）2 Ga 2 C的相稳定性†
我们在这里使用第一性原理计算来研究假设的层压材料V 2 Ga 2 C和相关合金（Mo 1- x V x）2 Ga 2 C的相稳定性，后者是合成（ Mo 1- x V x）2 C，即所谓的MXenes系列中的一种新的二维材料。我们预测，相对于三元V–Ga–C相图中所有已确定的竞争相，V 2 Ga 2 C都是热力学稳定的。我们进一步计算了（Mo中的V和V的有序和无序构型的稳定性1- X V X） 2嘎2 C和预测，有序（沫1- X V X） 2嘎2下X ≤0.25是稳定的，具有〜1000 K.的有序-无序转变温度。此外，（莫1 - X V X） 2嘎2下X = 0.5和X ≥0.75建议将是稳定的，但仅用于无序Mo-V系的配置，并且仅在升高的温度下。我们还研究了V 2 Ga 2的电子和弹性C; 计算的体积，剪切模量和杨氏模量分别为141 GPa，94 GPa和230 GPa。
更新日期：2016-04-20
中文翻译：
根据第一性原理计算 ，纳米层合物V 2 Ga 2 C和（Mo 1− x V x）2 Ga 2 C的相稳定性†
我们在这里使用第一性原理计算来研究假设的层压材料V 2 Ga 2 C和相关合金（Mo 1- x V x）2 Ga 2 C的相稳定性，后者是合成（ Mo 1- x V x）2 C，即所谓的MXenes系列中的一种新的二维材料。我们预测，相对于三元V–Ga–C相图中所有已确定的竞争相，V 2 Ga 2 C都是热力学稳定的。我们进一步计算了（Mo中的V和V的有序和无序构型的稳定性1- X V X） 2嘎2 C和预测，有序（沫1- X V X） 2嘎2下X ≤0.25是稳定的，具有〜1000 K.的有序-无序转变温度。此外，（莫1 - X V X） 2嘎2下X = 0.5和X ≥0.75建议将是稳定的，但仅用于无序Mo-V系的配置，并且仅在升高的温度下。我们还研究了V 2 Ga 2的电子和弹性C; 计算的体积，剪切模量和杨氏模量分别为141 GPa，94 GPa和230 GPa。
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