Resumo

BAUTISTA HERNANDEZ, A. et al. Esfuerzo triaxial ideal de Ti, Zr y Hf con estructura fcc: un estudio de primeros principios. Rev. mex. fis. [online]. 2011, vol.57, n.2, pp.140-145. ISSN 0035-001X.

A temperatura y presión ambiente el Ti, Zr y Hf cristalizan en la fase hexagonal compacta. Recientemente se ha reportado que estos elementos son élasticamente metaestables [14] en la estructura cúbica centrada en las caras (fcc). En este trabajo presentamos el esfuerzo triaxial ideal de los metales Ti, Zr y Hf con estructura fcc, obtenido mediante cálculos de primeros principios usando la teoría del funcional de la densidad. Se usó la aproximación de gradiente generalizado y local de la densidad para la energía de intercambio-correlación, además para la interacción electrón-núcleo se emplearon pseudopotenciales. A partir del cálculo de la energía total para cada elemento, se obtuvieron parámetros de red, módulos de compresibilidad, de corte y Young, así como también constantes de elasticidad en ausencia de esfuerzo y como función del esfuerzo aplicado. En el estado de mínima energía, se obtiene buen acuerdo de los parámetros de red y constantes de elasticidad con datos experimentales. Mediante los criterios de Born-Wang estudiamos la resistencia mecánica ideal a compresión de cada elemento. Los valores de los esfuerzos máximos (15, 13.5 y 22.8 GPa para Ti, Zr y Hf, respectivamente) se explican en términos de la densidad de estados y densidad de carga a nivel de Fermi.

Palavras-chave : Cálculos de primeros principios; resistencia ideal; módulos de elasticidad.

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