Ta-Fe {μ}相中化学调控的平面缺陷相位
材料科学
2025-10-21 v1
摘要
金属间化合物常表现出复杂的晶体结构，导致复杂的缺陷结构，这些缺陷结构对其机械和功能性质具有关键影响。尽管已对个别缺陷类型进行了研究，但关于{\mu}相（拓扑密集相的一个类别）中缺陷景观的综合性理解仍然欠缺。本研究利用电子显微镜和密度泛函理论计算，对Ta-Fe{\mu}相中平面缺陷结构进行了调查，覆盖Ta含量从46至58 at.%的组成范围。电子背scatter衍射和高分辨率扫描透射电子显微镜结果揭示，在Ta含量较低时，平面缺陷主要为基底双晶边界和含C14 TaFe2 Laves相层的平面错伤；而在Ta含量较高时，则转变为金字塔型{1\bar{1}02}双晶。密度泛函理论计算的缺陷形成能结果确认，Laves相层的形成是由化学势驱动的。Ta富集{\mu}相样品中常见金字塔双晶，归因于在固化过程中不同平面缺陷之间的竞争关系。本文提出了{\mu}相的缺陷景观图，说明了在化学势空间中，原子占位、位错类型与平面缺陷之间的相互作用。这些发现为结构复杂的金属间化合物的缺陷工程提供了基本性见解，为通过化学调控优化材料性能开辟了途径。
引用
@article{arxiv.2510.17336,
title = {Chemically tailored planar defect phases in the Ta-Fe {\mu}-phase},
author = {Christina Gasper and Nisa Ulumuddin and Siyuan Zhang and Sang-Hyeok Lee and Christina Scheu and Benjamin Berkels and Zhuocheng Xie and Sandra Korte-Kerzel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17336},
year = {2025}
}