晶界溶质偏聚的规则
材料科学
2022-10-20 v2
摘要
控制晶界（GBs）处的溶质偏聚对于设计合金性能至关重要，然而关键参数——偏聚能——的结构-活性关系仍不明确。在此，我们基于溶质的价态、电负性和尺寸以及自由表面的非局域配位数，提出了GB偏聚的电子和几何描述符，并以此构建了一个预测框架，用以确定不同溶质、基体、GB结构和偏聚位点间的偏聚能。该框架不仅揭示了GB偏聚中溶质与基体的耦合规则，还阐明了溶质偏聚决定因素的起源。溶质的贡献本质上源于其在合金化过程中的d态和s态耦合，而基体GB界面的贡献则由基体自由表面决定。我们的方案为GB处的溶质偏聚构建了一幅新颖的图景，并为先进合金的设计提供了有用工具。
引用
@article{arxiv.2205.08299,
title = {A Rule of Solute Segregation at Grain Boundaries},
author = {Xin Li and Wang Gao and Qing Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08299},
year = {2022}
}