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利用第一性原理计算与贝叶斯学习澄清 Ti-V 相图

材料科学 2025-10-20 v2 人工智能 计算物理

摘要

关于钛-钒(Ti-V)二元合金是否表现出体心立方(BCC)溶解度间隙或保持完全互溶,相互冲突的实验结果存在分歧。一种主要假设将溶解度间隙归因于合金制备过程中的氧污染。为了解决这一分歧,我们采用一种结合了主动训练的矩张量势与自由能曲面贝叶斯推断的从头算+机器学习工作流。该工作流能够在整个成分范围内构建 Ti-V 相图,并系统性地降低统计误差和有限尺寸误差。所得相图重现了所有实验特征,证明了我们方法的稳健性,并明确支持存在 BCC 溶解度间隙的变体,该间隙终止于 T = 980 K 和 c = 0.67。由于我们的模拟建模的是完全无氧的 Ti-V 系统,观察到的间隙不可能源于杂质效应,这与近期的 CALPHAD 重新评估形成对比。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.17719,
  title  = {Clarifying the Ti-V Phase Diagram Using First-Principles Calculations and Bayesian Learning},
  author = {Timofei Miryashkin and Olga Klimanova and Alexander Shapeev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.17719},
  year   = {2025}
}