Etude de la transition phase MAX-Mxene et son impact sur les propriétés structurales et mécaniques d’un matériau type C𝒓𝟐C

Abstract

Une étude théorique des propriétés structurales, et élastiques en utilisant une approche ab initio, de la théorie fonctionnelle de la densité électronique (DFT) basée sur les approximations des pseudo-potentiels (PP) et des ondes planes (PW) a été réalisée sur un matériau MXène Cr2C. L’effet d’échange et de corrélation a été examiné en utilisant l’approximation du gradient généralisée de Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA-PBE), à l’aide du code CASTEP inclus dans le logiciel Materials Studio.l’optimisation géométrique réalisée en utilisant le modèle supercellule et en lui appliquant différentes pressions à la supercellule montre une compression de la maille/volume avec une constance du rapport a/c de la structure trigonale de Cr2C sur la plage de pression allant jusqu’à 120GPa. le calcul des constantes et des propriétés élastiques à des pressions allons de 0 à 120 GPa a montré que les valeurs obtenues vérifient la condition de stabilité mécanique de la structure trigonale de Cr2C. Des valeurs élevées du module de compression et de Young ont été obtenues montrant une rigidité de la structure et une forte résistance au changement de volume. Les valeurs du coefficient de poisson ϑ indiquent des valeurs supérieures à 0.3, montrant qu’il y a des laissons forte ionmetallique. L’étude de la ductilité β/G montre des valeurs supérieures à 1.75 qui d’après Pugh correspond à un matériau malléable.