重新审视钇的相变：来自密度泛函理论的见解
材料科学
2026-05-13 v1
摘要
理解稀土元素结构相变的机制是凝聚态物理中的一个基本挑战，对材料科学应用具有重要意义。在本研究中，我们对低压条件（30 GPa）下钇的相变进行了系统研究，重点关注 hcp、Sm 型和 dhcp 相。对广义梯度近似 (GGA) 和 meta-GGA 泛函的比较分析表明，PBE-GGA 泛函显著低估了相变压力，而 rSCAN 泛函对相变压力提供了准确的预测，与实验数据高度吻合。结果证实，钇的相变是由振动不稳定性驱动的，正如 hcp 和 Sm 型相声子色散曲线中软声学模式的出现所证明的那样。弹性性质计算进一步证实了在相界处的力学软化，特别是在 hcp 相中，这表明弹性不稳定性与结构转变之间存在强相关性。这些发现表明，声子色散曲线中软模式的出现可能是驱动稀土材料结构相变的关键因素。
引用
@article{arxiv.2502.07686,
title = {Revisiting Phase Transitions of Yttrium: Insights from Density Functional Theory},
author = {Paras Patel and Madhavi H. Dalsaniya and Saurav Patel and Dominik Kurzydłowski and Krzysztof J. Kurzydłowski and Prafulla K. Jha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07686},
year = {2026}
}