有限温度第一原理热力学:关于处理有序相和无序相的观点

• 作者: 刘梓葵 商顺利 王义
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 工学
• 关键词: 第一原理声子计算 准简谐近似 微观组态 有序相 无序相 热力学性质
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 相图、相变及合金设计专栏(Ⅱ)
• 页码范围: 297-304
• 页数: 8页
• 分类号: TG111
• 语种: 中文
• DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.2015.04.06

摘要

第一原理计算一个悬而未决的难题是预测无序相在有限温度下的热力学性能.作者团队指出该难题的最新解决思路是采用可以处理微观组态的配分函数方法,该方法已成为处理只有一种主要微观组态构成的有序相以及有多种明显的微观组态构成的无序相的关键.结合第一原理声子计算和准简谐近似可以有效地预测任意一个给定微观组态的热力学性质.总结了作者团队在第一原理热力学方面的最新研究进展并具体给出了有序相方面的例子:Li2S,hcp Mg和fcc Ni,以及无序相方面的例子:Cu2 ZnSnS4 (CZTS)和fcc Ce.同时指出:①从常用的“相”扩展到“微观组态”开辟了一条定量研究材料相变、热膨胀等异常性能的新途径,而这些异常性能的起源可以追溯到“微观组态构型熵”;②这些微观组态也可以认为是材料基因组的基本组成模块.