探测无熵稳定过渡金属氧体的弹性各向同性性：从多晶体材料估算单晶弹性常数
材料科学
2025-02-26 v1
摘要
单晶弹性常数（SECs）对于理解材料变形、验证原子势能以及实现关键材料模拟至关重要。无熵稳定氧化物展现出独特的性能，亟需确定精确的SECs以建立可靠的原子势能，并通过仿真发挥其全部潜能。本研究提出一种创新的方法，用于从多晶体材料估算SECs，仅需两种衍射弹性常数和具有立方对称性的各向同性弹性常数。通过相纯镍进行验证，结果与已有文献值良好一致，值的最大偏差为11.5%。将该方法扩展至[(MgNiCoCuZn)O]，计算得到：为219 GPa，为116 GPa，为51 GPa。与DFT计算的文献值比较，发现体积和剪切模量使用Voigt-Reuss-Hill平均值计算时存在显著差异，差异范围达到25%至59%。为阐明这一差异，本文进行DFT计算并深入分析影响这些值的因素。该研究不仅引入一种简单可靠的SECs估算方法，还为[(MgNiCoCuZn)O]无熵稳定氧体在室温下的精确实验SECs值，为未来研究开发准确的原子势能提供了关键支持。
引用
@article{arxiv.2409.13489,
title = {Probing Elastic Isotropy in Entropy Stabilized Transition Metal Oxides: Experimental Estimation of Single Crystal Elastic Constants from Polycrystalline Materials},
author = {Lalith Kumar Bhaskar and Niraja Moharana and Hendrik Holz and Rajaprakash Ramachandramoorthy and K. C. Hari Kumar and Ravi Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13489},
year = {2025}
}