基于密度泛函理论的 bcc 难熔金属中间隙合金（N 或 O）的热力学稳定位点
材料科学
2021-07-23 v1 计算物理
摘要
体心立方（bcc）难熔金属的塑性主要源于由溶质或热激活引起的应力张量。溶质原子驻留的机制导致此类金属的不稳定性。早期研究考虑了氧（O）或碳（C）在钨（W）中的机制，尽管环境的主要组分是氮（N）。本文采用密度泛函理论（DFT）研究 bcc 难熔金属（Mo 和 Nb）中间隙溶质（N 或 O）的热力学稳定位点，计算了平衡与结构参数、溶解能学和体积应变。除 Mo-N 固溶体外，所有弛豫固溶体结构的溶解机制均预测为从过饱和晶胞到低浓度（1.82 at.%）的放热反应。在溶质低浓度处观察到体积应变收敛。此时，Mo-N 和 Mo-O 固溶体在八面体（o）位点具有较小的全局应力（较小畸变），而 Nb-N 和 Nb-O 则在四面体（t）位点。这清楚地说明了周期表中 VB 族（Nb）和 VIB 族（Mo）的这两种 bcc 难熔金属为何表现出不同的变形行为，其原因在于位点偏好稳定性的差异。
引用
@article{arxiv.2107.10307,
title = {Thermodynamic Stable Site for Interstitial alloy (N or O) in bcc-Refractory Metals using Density Functional Theory},
author = {Henry Martin and Peter Amoako-Yirenkyi and Eric Kwabena Kyeh Abavare},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10307},
year = {2021}
}