BCC 难熔金属与合金的非线性变形与弹性
材料科学
2022-04-22 v2
摘要
施加各向同性压力或单轴应变会改变材料的弹性性质;足够大的应变可驱动结构转变。线性弹性描述对无穷小应变的稳定性,而非线性弹性描述对有限变形的响应。先前已表明,沿 [100] 方向的单轴应变将难熔金属和合金推向力学不稳定性。这些包括拉伸不稳定性,以及由 Jahn-Teller-Peierls 不稳定性引起的对称性破缺正交畸变,使立方晶格矢量展开。在此,我们深入分析这些转变。Wallace 张量的特征值和特征向量识别并分类了存在应变时的线性不稳定性。我们表明两种不稳定性均为不连续的,导致晶格参数的离散跳跃。我们通过分析施加应变时第一性原理能量、应力、键长和键角的变化,为不稳定性提供了物理直观。电子能带结构计算显示了成键和反键轨道的差异化占据,由变化的键长驱动并导致结构转变。这些不稳定性的应变阈值取决于价电子数。
引用
@article{arxiv.2202.01055,
title = {Nonlinear deformation and elasticity of BCC refractory metals and alloys},
author = {Vishnu Raghuraman and Michael Widom and Michael C. Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01055},
year = {2022}
}
备注
31 pages, 17 figures, 1 table, accepted to Physical Review Materials