相分离 Fe$_x$Cu$_{1-x}$合金体系中温度与浓度依赖溶解度的第一性原理建模
材料科学
2013-05-30 v1
摘要
我们提出了一种新颖的团簇展开（CE）方法，用于对温度和浓度依赖的合金性质进行第一性原理建模。标准的 CE 方法仅通过蒙特卡洛模拟中的构型熵包含温度效应，而我们的策略还涵盖了晶格振动的第一性原理自由能。为此，CE 的有效团簇相互作用被 rendered 为真正的温度依赖量，从而能够包含输入结构的振动自由能。作为模型系统，我们使用了相分离合金 Fe-Cu，并重点关注富 Fe 一侧。在此处，溶解度源自蒙特卡洛模拟，其精度必须通过对多个 CE 进行平均来提高。我们表明，包含振动自由能对于正确预测 bcc Fe 基体中 Cu 的溶解度至关重要：溶解度大幅增加，且现在与实验发现定量一致。
引用
@article{arxiv.1204.3484,
title = {First-principles modeling of temperature and concentration dependent solubility in the phase separating Fe$_x$Cu$_{1-x}$ alloy system},
author = {D. Reith and M. Stöhr and R. Podloucky and T. C. Kerscher and S. Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.3484},
year = {2013}
}