Towards the theory of hardness of materials

Abstract

Recent studies have shown that hardness, a complex property, can be calculated using very simple approaches or even analytical formulae. These form the basis for evaluating controversial experimental results (as we illustrate for TiO₂-cotunnite) and enable a systematic search for novel hard materials, for instance, using global optimization algorithms (as we show on the example of SiO₂ polymorphs).

Недавні дослідження показали, що твердість, фізично складну властивість, можна розрахувати, використовуючи прості підходи і навіть аналітичні формули. Ці підходи дозволяють внести ясність в ситуації, коли експериментальні результати сумнівні (і це показано для випадку псевдотвердого TiO₂ зі структурою котунніта), і відкривають шлях до систематичного пошуку нових твердих матеріалів, зокрема, при використанні методів глобальної оптимізації (як це показано авторами на прикладі поліморфов SiO₂).

Недавние исследования показали, что твердость, физически сложное свойство, можно рассчитать, используя простые подходы и даже аналитические формулы. Эти подходы позволяют внести ясность в ситуации, где экспериментальные результаты сомнительны (и это показано для случая псевдотвердого TiO₂ со структурой котуннита), и открывают путь к систематическому поиску новых твердых материалов, в частности, используя методы глобальной оптимизации (как это показано авторами на примере полиморфов SiO₂).