氢诱导空位稳定性与在化学复杂合金中的流变行为的洞察
材料科学
2026-03-05 v1 其他凝聚态物理
摘要
氢(H) 含量通过改变点缺陷的热力学，修改 Fe 基合金的流变响应；本文识别了这一效应背后的电子结构机制。利用自旋极化第一性原理计算结合簇动力学公式，我们建立了将 H 辅助空位稳定化与 BCC Fe、FCC Fe 以及化学复杂的 FCC Fe-Cr-Ni 合金中的扩散中介流变联系起来的通用框架。H-空位结合分析表明，在 BCC Fe 中，H 稳定化的空位在低氢含量下形成，但在 FCC Fe 和 Fe-Cr-Ni 合金中则需要更高的化学势，因为 d 带更宽、电子屏蔽以及化学无序。因此，由扩散过程介导的塑性变形在 BCC Fe 中受到的影响远大于在 FCC 合金中。这些由电子控制的趋势决定了稳态空位浓度，为铁素合金和奥氏体合金中的 H 辅助流变提供了对称分辨的微观基础。
引用
@article{arxiv.2603.03707,
title = {Insights into hydrogen-induced vacancy stability and creep in chemically complex alloys},
author = {Prashant Singh and Yash Pachaury and Aaron Anthony Kohnert and Laurent Capolungo and Duane D. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03707},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 5 figures