难熔高熵合金中有序-无序转变的蒙特卡洛模拟：一种数据驱动方法
材料科学
2020-11-03 v1
摘要
高熵合金（HEAs）是一类展现出诸多优异力学性质的新型材料。为理解这些吸引人性质的起源，研究热力学并阐明各种化学相的演化十分重要。本工作中，我们引入一种数据驱动方法来构建有效哈密顿量，并通过正则蒙特卡洛模拟研究高熵合金的热力学。我们方法的主要特点是使用原子间的两两相互作用作为特征，并利用蒙特卡洛模拟中的样本系统性地提升数据集的代表性。我们发现该方法产生的有效哈密顿量高度稳健且准确，对三种难熔高熵合金 MoNbTaW、MoNbTaVW 和 MoNbTaTiW 的测试误差均小于 0.1 mRy。利用副本交换加速 MC 模拟，我们计算了宽温域下的比热和短程有序参数。对于所有研究材料，我们发现存在分别在 和 发生的两次主要有序-无序转变，其中 接近室温而 则高得多。我们进一步表明， 处的转变由 W 和 Nb 引起，而 处的转变由其他元素引起。通过与实验对比，结果为理解化学有序在高熵合金强度与延展性中的作用提供了见解。
引用
@article{arxiv.2011.00698,
title = {Monte Carlo simulation of order-disorder transition in refractory high entropy alloys: a data-driven approach},
author = {Xianglin Liu and Jiaxin Zhang and Junqi Yin and Sirui Bi and Markus Eisenbach and Yang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00698},
year = {2020}
}
备注
This paper has been accepted by Computational Materials Science