igm_nsu_nesagatov_202608.pdf

• Гаврюшкин Павел Николаевич; Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; доцент, с.н.с.
• Беккер Татьяна Борисовна, Новосибирский Государственный Университет, Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, в.н.с.
• Сагатов Нурсултан; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, н.с.
• Сагатова Динара; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; н.с.
• Банаев Максим Валерьевич; Новосибирский Государственный Университет; аспирант, м.н.с.
• Фазылбекова Дарина Эльнуровна; Институт Геологии и Минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, инженер

Бориды переходных металлов известны своими исключительными механическими свойствами, включая высокую твёрдость и термическую стабильность. Используя теорию функционала плотности в сочетании с эволюционным предсказанием кристаллических структур, мы систематически исследуем термодинамическую стабильность и механическое поведение боридов марганца при давлениях до 200 ГПа. Наши расчёты идентифицируют восемь стабильных фаз в системе Mn–B (Mn3B4, Mn2B3, MnB2, MnB3, MnB4 и MnB6), демонстрирующих различные структурные переходы и магнитное упорядочение при изменении давления. Расчёты фононных спектров и упругих констант подтверждают динамическую и механическую стабильность этих фаз в соответствующих диапазонах давлений. Впервые мы строим комплексные фазовые диаграммы давление–температура, выясняя роль энергии нулевых колебаний и температуры в фазовой стабильности. Кроме того, расчёты механических свойств показали, что шесть боридов марганца (а именно Mn2B-Fddd, MnB-Pnma, Mn3B4-C2/m, MnB3-C2/m, MnB4-P21/c и MnB6-P-6m2) могут быть отнесены к классу твёрдых материалов, что делает их перспективными кандидатами для высокопрочных применений.

• Bazarbek, A. D. B., Sagatov, N. E., Omarkhan, A. S., Sagatova, D. N., Bekker, T. B., Akilbekov, A. T. (2025). DFT investigation of Mn–B compounds under high pressures: Thermodynamic stability and mechanical properties. Vacuum, 114843.