AlTiVCr 轻质高熵合金的电子结构、相稳定性与输运性质：计算研究

我们使用 ab initio 电子结构计算、浓度波分析和原子分子蒙特卡模拟的组合方法，研究了 AlTiVCr 轻质高熵合金的热力学和相稳定性。与实验数据和其他计算方法的结果一致，我们预测在该合金在较高温度下会出现 $\textrm{B2}$ (CsCl) 化学有序，这由 Al 和 Ti 移至不同子晶格驱动，而 V 和 Cr 表达较弱的位点偏好。该 $\textrm{B2}$ 化学有序对合金电子输运性质的影响在 Kubo-Greenwood 线性响应框架下被考察，结果发现，尽管直觉上会认为合金在从 $\textrm{A2}$ (无序 bcc) 相过渡到我们预测的 $\textrm{B2}$ (部分)有序结构时残余电阻率会增加，这是由于化学有序导致的费米水平电子态密度的减少所致。在低温下，我们的原子分子蒙特卡模拟进一步揭示了随后的亚晶格有序，预测的基态配置为完全有序的单相结构，伴随残余电阻率消失。这些结果为这一经典且技术相关的材料的原子尺度结构及随之而来的物理性质提供了新的见解。