Predicted stability, structures, and magnetism of 3d transition metal nitrides: The M4N phases

RSC Advances

Volumn 4, Issue 16, 2014, Pages 7885-7899

  Fang, Chang Ming ^a   Koster, Rik S ^a   Li, Wun Fan ^a   Van Huis, Marijn A ^a  

^a UTRECHT UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

3D-TRANSITION METAL NITRIDE; COATING TECHNOLOGIES; ELECTRONIC AND MAGNETIC PROPERTIES; LATTICE DISTORTIONS; LOCAL MAGNETIC MOMENTS; PHASE RELATIONSHIPS; RELATIVE STABILITIES; TRANSITION METAL NITRIDES;

CHEMICAL BONDS; MAGNETIC MOMENTS; MAGNETIC PROPERTIES; MANGANESE; METALS; NICKEL; SCANDIUM COMPOUNDS; SPIN POLARIZATION;

SCANDIUM;

EID: 84893175419     PISSN: None     EISSN: 20462069     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ra47385f     Document Type: Article

References (124)

1. B. C. Frazer Phys. Rev. 1958 122 751
2. S. Suzuki H. Sakumoto J. Minegismi Y. Omote IEEE Trans. Magn. 1981 17 3017
3. H. Jia X. Wang W. T. Zheng Y. Chen S. H. Feng Mater. Sci. Eng., B 2008 150 121
4. A. I. Linnik A. M. Prudnikov R. V. Shalav T. A. Linnik V. N. Varyukhin S. A. Kostyrya V. V. Burkhovetskii Phys. Lett. 2013 39 143
5. J. L. Costa-Krämer D. M. Borsa J. M. García-Martín M. S. Martín-González D. O. Boema F. Briones Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004 69 144402
6. Y. Takahashi Y. Imai T. Kumagai J. Magn. Magn. Mater. 2011 323 2941
7. P. Dhanasekaran H. G. Salunke N. M. Gupta J. Phys. Chem. C 2012 116 12156
8. N. Terao Naturwissenschaften 1958 45 620
9. N. Terao J. Phys. Soc. Jpn. 1960 15 227
10. C. Herring J. Appl. Phys. Suppl. 1960 31 3S
11. S. Asano J. Yamashita Prog. Theor. Phys. 1973 49 373
12. M. S. S. Brooks, in Conduction electrons in magnetic metals, in Magnetism in Metals, ed., D. F. McMorrow, J. Jensen, and, H. M. Rønnow, Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, Denmark, 1997, p. 291
13. N. F. Mott Proc. Phys. Soc., London, Sect. A 1949 62 416
14. O. Gunnarsson K. Schonhammer Phys. Rev. Lett. 1983 50 604
15. J. Zaanen G. A. Sawatzky J. W. Allen Phys. Rev. Lett. 1985 55 418
16. K. H. Jack Acta Crystallogr. 1952 5 404
17. X. G. Ma J. J. Jiang P. Liang J. Wang Q. Ma Q. K. Zhang J. Alloys Compd. 2009 480 475
18. H. Jacobs D. Rechenbach U. Zachwieja J. Alloys Compd. 1995 227 10
19. X. Wang H. Jia W. T. Zheng Y. Chen S. H. Feng Thin Solid Films 2009 517 4419
20. K. Ito K. Harazunori K. Toko H. Akinaga T. Suemasu J. Cryst. Growth 2011 336 40
21. J. Blucher K. Band B. C. Giessen Mater. Sci. Eng., A 1989 117 L1
22. R. Coehoorn G. H. O. Daalderop H. J. F. Jansen Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1993 48 3830
23. M. Neklyudov A. N. Morozov Physica B 2004 350 325
24. S. Kokado N. Fujima K. Harigaya H. Shimizu A. Sakuma Phys. Status Solidi B 2006 3 3303
25. Y. Kong J. Pelzl F. S. Li J. Magn. Magn. Mater. 1999 195 483
26. B. Eck R. Dronskowski M. Takahashi S. Kikkawa J. Mater. Chem. 1999 9 1527
27. N. Timoshevskii V. A. Timoshevskii B. Z. Yanchitsky V. A. Yavna Comput. Mater. Sci. 2001 22 99
28. S. Kodado N. Fujima K. Harigaya H. Shimizu A. Sakuma Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2006 73 172410
29. T. Gressmann M. Wohlschlögel S. Shang U. Welzel A. Leineweber E. J. Mittemeijer Z. K. Liu Acta Mater. 2007 55 5833
30. D. Li K. Roh K. J. Jeon Y. S. Gu W. Lee Phys. Status Solidi B 2008 245 2581
31. J. Yang H. Sun C. F. Chen Appl. Phys. Lett. 2009 94 151914
32. Z. Q. Lv Y. Gao S. H. Sun M. G. Qv Z. H. Wang Z. P. Shi W. T. Fu J. Magn. Magn. Mater. 2013 333 39
33. B. Siberchicor S. Matar J. Magn. Magn. Mater. 1991 101 419
34. P. Mohn S. Matar G. Demazeau E. P. Wohlfarth J. Phys., Colloq. 1988 8 95
35. S. F. Matar A. Houari M. A. Belkhir Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007 75 245109
36. R. A. de Groot F. M. Müller P. O. Van Engen K. H. Buschow J. Phys. Rev. Lett. 1983 50 2024
37. J. H. Park E. Vescova H. J. Kim C. Kwon R. Ramesh T. Venkatesan Nature 1998 392 794
38. W. E. Pickett J. S. Moodera Phys. Today 2001 54 39
39. S. A. Wolf D. D. Awschalom R. A. Buhrman J. M. Daughton S. von Molnar M. L. Roukes A. Y. Chtchelkanova D. M. Treger Science 2001 294 1488
40. C. M. Fang G. A. de Wijs R. A. de Groot J. Appl. Phys. 2002 91 8340
41. C. M. Fang M. H. F. Sluiter M. A. van Huis H. W. Zandbergen Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 86 134114
42. J. Zhao H. P. Xiang J. Meng Z. J. Wu Chem. Phys. Lett. 2007 449 96
43. Z. J. Wu J. Meng Appl. Phys. Lett. 2007 90 241901
44. A. Houben J. Burghaus R. Dronskowski Chem. Mater. 2009 21 4332
45. J. Burghaus M. Wessel A. Houben R. Dronkskowski Inorg. Chem. 2010 49 10148
46. T. Woehrle A. Leineweber E. J. Mittermeijer Metall. Mater. Trans. A 2012 43 610
47. A. V. dos Santos J. C. Krause C. A. Kuhnen Physica B 2006 382 290
48. J. G. Niu W. Gao X. P. Dong L. Guan F. Xie Adv. Mater. Res. 2010 150-151 1290
49. Z. F. Hou Solid State Sci. 2008 10 1651
50. E. C. Stoner Proc. R. Soc. London, Ser. A 1938 165 372
51. D. M. Edwards E. P. Wohlfarth Proc. R. Soc. London, Ser. A 1968 303 127
52. R. Niewa F. J. DiSalvo Chem. Mater. 1998 10 2733
53. J. W. Christian, The theory of transformation in metals and alloys, Pergamon Press, Amsterdam/Boston/London/New York/Oxford/Paris/San Diego/San Francisco/Singapore/Sydney/Tokyo, 2002
54. C. M. Fang M. A. van Huis M. H. F. Sluiter H. W. Zandbergen Phys. Rev. Lett. 2010 105 055503
55. C. Domain C. S. Becquart J. Foct Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004 69 144112
56. R. F. W. Bader P. M. Beddal Chem. Phys. Lett. 1971 8 29
57. R. F. W. Bader T. T. Nguyen Y. Tal Prog. Phys. 1981 44 893
58. G. Henkelman A. Arnaldsson H. Jónsson Comput. Mater. Sci. 2006 36 254
59. G. Kresse J. Hafner Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1993 47 558
60. G. Kresse J. Furthmüller Comput. Mater. Sci. 1996 6 15
61. C. M. Fang M. A. van Huis J. Jansen H. W. Zandbergen Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 84 094102
62. P. E. Blöchl Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994 50 17953
63. G. Kresse J. Furthmüller Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999 54 1758
64. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865
65. C. Amador W. R. Lambrecht B. Segall Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1992 46 1870
66. C. M. Fang M. A. van Huis M. H. F. Sluiter H. W. Zandbergen Acta Mater. 2010 58 2968
67. H. J. Monkhorst J. F. Pack Phys. Rev. B: Solid State 1976 13 5188
68. R. W. G. Wyckoff, Crystal Structures, Intersciences, New York, NY, 1964
69. There are many summaries for the symmetry and lattice parameters of elemental metals, e.g. http://www.perionic table.com/Elements
70. L. Corliss J. Hastings R. Weiss Phys. Rev. Lett. 1959 3 211
71. R. Soulairol C. C. Fu C. Barreteau Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011 8 214103
72. A. C. Lawson A. C. Larson M. C. Aronson S. Johnson Z. Fisk P. C. Canfield J. D. Thompson R. B. Von Dreele J. Appl. Phys. 1994 76 7049
73. N. N. Greenwood and A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419, 2nd edn, 1997, p. 240
74. V. Iota J. H. P. Klepeis C. S. Yoo J. Lang D. Haskel G. Srajer Appl. Phys. Lett. 2007 90 042505
75. D. Hobbs J. Hafner D. SpoŠák Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003 68 014407
76. B. Predel, Co-N (Cobalt-Nitrogen), ed., O. Madelung, SpringerMaterials- The Landolt-Börnstein Database, http://www.springermaterials.com, 10.1007/10086082-928
77. E. Fawcett Rev. Mod. Phys. 1988 60 209
78. G. Wright J. Goddard Philos. Mag. 1965 11 485
79. P. Wicksted G. Shirane O. Steinsvoll J. Appl. Phys. 1984 55 1893
80. G. A. Prinz Phys. Rev. Lett. 1985 54 1051
81. S. Yoo H. Cynn P. Söderlind V. Iota Phys. Rev. Lett. 2000 84 4132
82. W. Lengauer J. Solid State Chem. 1988 76 412
83. Z. Gu J. H. Edgar J. Pomeroy M. Kuball D. W. Coffey J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2004 15 555
84. H. Okamoto J. Phase Equilib. 1993 14 536
85. H. Okamoto J. Phase Equilib. Diffus. 2013 34 151
86. S. Nagakura T. Kusunoki F. Kakimoto Y. Hirotsu J. Appl. Crystallogr. 1975 8 65
87. N. Christensen Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 1985 41 1009
88. W. Lengauer Acta Metall. Mater. 1991 39 2985
89. G. K. Tirumalasetty M. A. van Huis C. M. Fang Q. Xu F. C. Tichelaar D. N. Hanlon J. Sietsma H. W. Zandbergen Acta Mater. 2011 59 7406
90. N. Carlson J. F. Smith R. H. Nafziger Metall. Mater. Trans. A 1986 17 1847
91. H. Okamoto J. Phase Equilib. Diffus. 1994 15 454
92. M. Enomoto J. Phase Equilib. Diffus. 1996 17 248
93. N. Christensen B. Lebech Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 1979 35 2677
94. K. Frisk CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem. 1991 15 79
95. V. G. Ivanchenko T. V. Mel'nichenko Metallofizika 1991 13 23
96. M. Aoki H. Yamane M. Shimada T. Kajiwara J. Cryst. Growth 2002 246 133
97. N. A. Gokcen Bull. Alloy Phase Diagrams 1990 11 33
98. W. J. Takei R. R. Heikes G. Shirane Phys. Rev. 1962 125 1893
99. M. Hillert L. Höglund J. Ågren J. Appl. Phys. 2005 98 053511
100. N. Mryasov V. A. Gubanov A. I. Liechtenstein Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1992 45 12330
101. K. Oda H. Ino J. Phys.: Condens. Matter 1990 2 10147
102. J. Kool M. A. J. Somers E. J. Mittemeijer Metall. Mater. Trans. A 1996 27 1061
103. N. Terao Mem. Sci. Rev. Metall. 1960 57 96
104. K. Ito K. Harada K. Toko H. Akinaga T. Suemasu J. Cryst. Growth 2011 336 40
105. K. Oda K. Kenichi I. Takashi J. Mater. Sci. 1987 22 2729
106. V. Raghavan J. Phase Equilib. 1993 14 623
107. R. Juza W. Sachsze Z. Anorg. Chem. 1945 253 95
108. H. A. Wriedt Bull. Alloy Phase Diagrams 1985 6 558
109. X. Y. Cui A. Soon A. E. Phillips R. K. Zheng Z. W. Liu B. Delley S. P. Ringer C. Stampfl J. Magn. Magn. Mater. 2012 324 3138
110. U. Zachwiecha H. Jacobs J. Less-Common Met. 1990 161 175
111. H. A. Wriedt Bull. Alloy Phase Diagrams 1988 9 247
112. M. Futsuhara K. Yoshioka O. Takai Thin Solid Films 1998 322 274
113. C. Persson A. Zunger Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003 68 073205
114. L. Pauling J. Am. Chem. Soc. 1932 54 3570
115. G. Frenking N. Fröhlich Chem. Rev. 2000 100 717
116. L. Allred J. Inorg. Nucl. Chem. 1961 17 215
117. L. C. Allen J. Am. Chem. Soc. 1989 111 9003
118. Y. Kakehashi O. Hosohata J. Phys., Colloq. 1988 8 73
119. M. Shaughnessy L. Damewood C. Y. Fong L. H. Yang C. Felser J. Appl. Phys. 2013 113 043709
120. I. Galanakis P. H. Dederichs N. Papanikolaou Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2002 66 174429
121. E. C. Stoner Proc. R. Soc. London, Ser. A 1936 154 656
122. E. C. Stoner Proc. R. Soc. London, Ser. A 1939 169 339
123. H. Jahn E. Teller Proc. R. Soc. London, Ser. A 1937 161 220
124. M. E. Eberhart K. H. Johnson D. Adler R. C. O'Handley M. E. Mchenry J. Non-Cryst. Solids 1985 75 97