一种高效的方法用于考虑热膨胀的Gibbs自由能
材料科学
2025-07-02 v4
摘要
我们提出了一种方法，从恒定体积的第一性原理声子计算中评估Gibbs自由能。通过确定在有限温度下平衡状态下的体积和体模量，进行压力的体积分数。其中，压力及其体积导数利用不改变体积的Grüneisen参数的第一性原理计算得出。我们针对fcc Al与传统准粒子近似进行比较验证。进一步地，我们将该方法与自洽声子理论集成，用于计算bcc Ti、hcp Ti和四方Zirconia。我们通过与直接体积变化的自洽声子计算结果进行比较，展示了该方法的准确性和计算效率。所有情况下，该方法仅使用恒定体积声子计算即可准确评估热膨胀导致的自由能变化。
关键词
引用
@article{arxiv.2405.14823,
title = {Efficient first-principles approach to Gibbs free energy with thermal expansion},
author = {Kota Hashimoto and Tomonori Tanaka and Yoshihiro Gohda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14823},
year = {2025}
}