Multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN, nuevos materiales para recubrimientos duros: un estudio AB initio

• Autores: Gladys Casiano Jiménez, Isabel Escobar Elizalde, Miguel Espitia Rico
• Localización: Tecnura: Tecnología y Cultura Afirmando el Conocimiento, ISSN-e 2248-7638, ISSN 0123-921X, Vol. 21, Nº. 54 (Octubre - Diciembre), 2017, págs. 52-58
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • VN/TiN, CrN/TiN and MnN/TiN multilayers, new materials for hard coatings: AB initio study
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• Resumen
  • español

    Contexto: En este trabajo se realizó un estudio ab initio de las propiedades estructurales y electrónicas de las multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN en la estructura cloruro de sodio (NaCl). Metodología: Los cálculos computacionales se ejecutaron con el código Quantum ESPRESSO, utilizando el método del pseudopotencial. Resultados: Los resultados de las propiedades estructurales revelan que el módulo de volumen de las multicapas VN/TiN, CrN/TiN y MnN/TiN es mayor que el de los compuestos binarios TiN, VN, CrN y MnN. Además, los resultados de la densidad de estados muestran que las multicapas poseen un comportamiento ferromagnético determinado por los estados híbridos V-3d, Cr-3d, Mn-3d y los estados N-2p y Ti-3d que atraviesan el nivel de Fermi. Conclusiones: Las multicapas poseen mayor dureza que los compuestos binarios individuales. Por otro lado, estas multicapas pueden ser potencialmente usadas en recubrimientos duros, en dispositivos que deban funcionar a altas temperaturas y a altas potencias.

  • English

    Context: This paper presents an ab initio study of the structural and electronic properties of the multilayers VN / TiN, CrN / TiN and MnN / TiN was carried out in the structure sodium chloride (NaCl). Methods: Computational calculations were executed with the Quantum ESPRESSO code, using the pseudo-potential method. Results: The results of the structural properties reveal that the volume modulus of the multilayers VN/TiN, CrN/TiN and MnN/TiN is greater than that of the binary compounds TiN, VN, CrN and MnN. In addition, the results of the density of states show that the multilayers have a ferromagnetic behavior determined by the hybrid states V-3d, Cr-3d, Mn-3d and the N-2p, and Ti-3d states that cross the Fermi level. Conclusions: Multilayers have greater hardness than individual binary compounds. On the other hand, these multilayers can be potentially used in hard coatings, in devices that must operate at high temperatures and at high power.