合金原子尺寸因子和系统形状因子在体心立方铁宏观变形能量学中的作用

我们提出了一项第一性原理研究，探讨在三种特殊设计的应变模式下，宏观变形对体心立方铁中十二种合金元素能量学的影响。我们发现，通过引入两个因子——系统形状因子（$f_{\scriptsize{ss}}$）和合金元素 $M$ 的尺寸因子（$\Omega^{M}_{\scriptsize{sf}}$），可以描述合金元素替代能的体积依赖性，存在一个普适的线性关系：$E_{\scriptsize{sub}} \sim f_{\scriptsize{ss}}\Omega^{M}_{\scriptsize{sf}}V$。$\Omega^{M}_{\scriptsize{sf}}$ 很好地描述了合金原子固有尺寸的影响以及与基体原子化学相互作用的影响，而 $f_{\scriptsize{ss}}$ 则表征了变形下系统晶格畸变的程度。该关系进一步利用已发表的 GaP 中应变调制掺杂的数据得到了验证。