Density Functional Theory Study of Pressure-Dependent Structural and Electronic Properties of Cubic Zirconium Dioxide

Zh.M. Salikhodzha, Guldari B. Bairbayeva, Raigul N. Suleimen, Marina Koņuhova, Keleshek B. Zhangylyssov, Elena Popova, Anatoli I. Popov

Ceramics, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)

DOI 10.3390/ceramics8020041

Достоверность данных 85 высокая

Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In this study, the structural, electronic, and elastic properties of cubic zirconium dioxide (c-ZrO2) were investigated using the Density Functional Theory (DFT) approach. Lattice parameter optimization revealed that the lattice constant is 5.107 Å, the Zr–O bond length is 2.21 Å, and the unit cell density is 6.075 g/cm3 for the B3LYP functional. The bandgap width was determined to be 5.1722 eV. The investigation of the elastic properties of the cubic ZrO2 crystal determined the Young’s modulus, bulk modulus, Poisson’s ratio, and hardness, which were found to be 315.91 GPa, 241 GPa, 0.282, and 13 (Hv), respectively, under zero external pressure. These results confirm the mechanical stability of ZrO2.