密排六方金属及元素周期表中点缺陷结构的综述
材料科学
2025-05-27 v1
摘要
我们提供了一个全面的第一性原理数据集，涵盖所有过渡金属和稀土密排六方（hcp）金属以及具有hcp晶体结构的类金属元素的本征点缺陷的形成能和弹性性质。点缺陷性质与hcp晶格的c/a比相关性较弱。相反，是元素在周期表中的位置主要决定了点缺陷的弛豫体积张量、弹性偶极子张量和形成能。这表明缺陷核心处电子结构和原子间键合的局部变化主导了其性质，而非长程弹性形变。在所有金属中，我们发现空位和自间隙缺陷的弛豫体积与原子体积相关，空位和自间隙缺陷的值分别为-0.35和1.46个原子体积，提供了一个与晶体结构无关的普适良好近似。本研究补充并完善了涵盖体心立方和面心立方金属的现有点缺陷数据库。
引用
@article{arxiv.2505.19341,
title = {Review of point defect structures in hexagonal close packed metals and across the Periodic Table},
author = {Andrew Ralph Warwick and Pui-Wai Ma and Sergei Lvovich Dudarev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.19341},
year = {2025}
}