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高熵合金固溶强化的精确第一性原理建模

材料科学 2025-10-03 v2 计算物理

摘要

高熵合金(HEA)代表一类具有 promising 性质的材料,如高强度与延展性、辐照损伤容限等。同时,组合庞大的成分种类与复杂结构使其难以用常规方法研究。本工作中,我们提出一种基于相干势近似内第一性原理计算的计算高效方法。为使方法具有预测性,我们对状态方程施加交换关联修正,并考虑磁态与平衡体积上的热效应。该方法与可用的固溶体体性质实验数据吻合良好。作为一个特例,该工作流应用于一系列铁族 HEA,在基于合金有效介质表示的免参数模型内研究其固溶强化。结果揭示了合金组元间错综的相互作用,我们通过局域成键的简单模型加以分析。得益于计算高效,该方法可作为 HEA 最优设计的自适应学习工作流之基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12462,
  title  = {Accurate ab initio modeling of solid solution strengthening in high entropy alloys},
  author = {Franco Moitzi and Lorenz Romaner and Andrei V. Ruban and Oleg E. Peil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12462},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages; 15 figures; published in Phys. Rev. Materials