高熵合金短程有序现象的预测及其对结构的电子、磁性、力学性质的影响

• 作者: 任县利 伍晓勇 吴璐 张伟伟 王月霞
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 第一性原理计算 蒙特卡洛方法 短程有序结构 高熵合金
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 166-177
• 页数: 12页
• 字数: 7361字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191671

摘要

如何有效预测高熵合金的稳态结构,是开展研究其物理及化学等性能的基础.以FeCuCrMnMo合金为例,在有限晶胞尺寸内,采用蒙特卡洛结合密度泛函理论杂化计算方法(Monte Carlo/density functional theory,MC/DFT)预测高熵合金的平衡态结构.与准随机近似方法(special quasirandom structures,SQS)不同,该方法不再追求高熵合金结构的理想随机状态,而是充分考虑合金中原子尺寸、混合焓、原子间相互作用等物理因素.通过第一性原理计算体系能量来实现,使得蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)方法保证结构在原子交换过程中体系能量逐渐收敛于平衡态.最终预测得到的平衡态结构出现Cu原子的短程有序现象(short range order,SRO)与实验上合金中的Cu偏析现象相一致.相较于由SQS方法获得的随机状态,该SRO结构在能量上更加稳定.同时本文对稳态结构通过序参数及径向分布函数进行表征,并对SRO现象的出现进行物理解释,进一步揭示了SRO的出现对高熵合金结构性质的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张伟伟	复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室	11	23	3.0	4.0
2	王月霞	复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室	4	39	2.0	4.0
3	伍晓勇		10	26	3.0	5.0
4	任县利	复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室	1	0	0.0	0.0
5	吴璐		7	1	1.0	1.0