We resolve issues that have plagued reliable prediction of relative phase stability for solid-solutions and compounds. Due to its commercially important phase diagram, we showcase Al-Li system because historically density-functional theory (DFT) results show large scatter and limited success in predicting the structural properties and stability of solid-solutions relative to ordered compounds. Using recent advances in an optimal basis-set representation of the topology of electronic charge density (and, hence, atomic size), we present DFT results that agree reasonably well with all known experimental data for the structural properties and formation energies of ordered, off-stoichiometric partially-ordered and disordered alloys, opening the way for reliable study in complex alloys.
An augmented space approach to the study of phonons in disordered alloys : comparison between the itinerant coherent-potential approximation and the augmented space recursion
基于第一性原理的密度泛函线性响应理论(即所谓的密度泛函微扰理论\cite{dfpt})分别与最近发展的两种形式相结合,系统地研究了无序二元合金的晶格动力学。这两种形式是增广空间递归(ASR)和巡回相干势近似(ICPA)。这两种不同的理论(DFPT-ASR和DFPT-ICPA)系统地提供了对早期基于单站点的理论(如CPA等)的改进的层次结构。并且包括无序配置中的非局部相关性。形式主义明确考虑到波动的质量,力常数和散射长度。DFPT与这些公式的结合有助于理解合金中力常数的实际相互作用。我们通过应用于fcc Fe $_{50}$ Pd $_{50}$合金来说明该方法。
Information Entropy Based Crystal Structure Prediction of Chemically Disordered Alloys via Graph Convolutional Neural Networks
Indian Institute of Engineering Science and Technology, Shibpur(印度工程科学与技术学院,希布尔);Indian Institute of Technology (BHU), Varanasi(印度理工学院(贝拿勒斯印度教大学),瓦拉纳西)
First-principles study of disordered half-Heusler alloys \textit{X}Fe$_{0.5}$Ni$_{0.5}$Sn (\textit{X} = Nb, Ta) as thermoelectric prospects
半Heusler合金的高晶格热导率一直是热电应用的主要瓶颈。无序的半赫斯勒合金可能是解决这一困境的一个合理选择。在本文中,利用第一性原理模拟,我们已经证明了低晶格热导率在两个这样的阶段,NbFe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$ Sn和TaFe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$ Sn相比,众所周知的半赫斯勒合金TiCoSb。我们跟踪低热导率的短声子寿命,起源于声学和低位光学声子之间的相互作用。我们建议纳米结构作为进一步降低晶格热导率的有效途径。我们进一步预测这些合金可以在400-600~K的温度范围内和载流子浓度小于10 $^{21}$载流子cm $^{-3}$的情况下得到最佳的应用。与TiCoSb相比,我们发现NbFe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$ Sn和TaFe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$ Sn的$ZT$中$\sim$分别增强35%和17%。我们对这些发现持乐观态度,并相信这些材料将吸引实验研究。
Electronic structure and magnetism in disordered bcc Fe alloys
本文采用增强空间递归方法结合紧束缚线性松饼锡轨道(TB-LMTO)方法研究了bcc结构Co $_{x}$ Fe $_{1-x}$,Cr $_{x}$ Fe $_{1-x}$和Mn $_{x}$ Fe $_{1-x}$的电子结构和磁性.本文系统地研究了磁矩和居里温度等磁性,并从电荷转移、交换分裂和杂化等效应出发,对3-{ \it d}过渡金属系列的磁矩和居里温度的变化规律进行了讨论。
Magnetic Compton profiles of disordered Fe$_{0.5}$Ni$_{0.5}$ and ordered FeNi alloys
本文研究了无序Fe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$和有序FeNi合金的磁康普顿轮廓(MCP),讨论了结构无序和电子关联之间的相互作用。相干势近似被用来模拟置换无序内的单网站近似,而本地电子关联捕获的动态平均场论。与实验数据的比较揭示了局域自旋密度近似在低动量区的局限性,我们表明,包括本地,但动态关联的实验光谱是很好的描述。我们进一步表明,使用本地自旋密度近似之间没有显着的差异被视为MCP光谱的无序Fe $_{0.5}$ Ni $_{0.5}$和一个假设的,有序的FeNi合金与一个简单的立方晶胞。只有通过包括电子相关,光谱显着分离,从第二布里渊区边界下降到零动量。有序和无序合金的MCP光谱之间的差异进行了讨论,也在原子类型的分解。最后,根据计算结果预测了有序FeNi合金沿[111]方向的MCP轮廓形状。
Modeling magnetic evolution and exchange hardening in disordered magnets: The example of Mn$_{1-x}$Fe$_x$Ru$_2$Sn Heusler alloys
我们演示了如何交换硬化可以出现在化学无序的固溶体从第一性原理统计力学的方法。一个通用的混合基化学和磁性集团展开已被开发,并应用到Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Ru $_2$ Sn Heusler合金系统;单相固溶体之间的反铁磁性\ch{MnRu2Sn}和铁磁性\ch{FeRu2Sn}与无序的Mn/Fe亚晶格,表现出意想不到的交换硬化。蒙特卡罗模拟适用于集群膨胀能够再现实验测得的磁转变温度和体磁化作为组合物的函数。一个网站周围的磁排序被证明是依赖于不仅散装组合物,但也对该网站的身份和该网站周围的本地组合物。模拟预测,本地反铁磁有序内形成一个散装铁磁区域在中间组成,驱动交换硬化。此外,反铁磁区域在比铁磁区域更低的温度下无序,为实验观察到的交换硬化随温度升高而降低提供了原子论解释。这些影响发生在太小的长度尺度上,无法用以前使用的表征技术来解决。
Magnetic correlations in the disordered ferromagnetic alloy Ni-V revealed with small angle neutron scattering
我们目前的小角中子散射(SANS)数据收集多晶镍$_{1-x}$ V $_x$样品与$x\geq0.10$确认随机原子分布。我们的目的是确定相关的长度尺度的磁性相关性在铁磁样品与低临界温度$T_c$,显示的迹象,磁性不均匀性的磁化和$μ$ SR数据。SANS研究揭示了这种随机无序铁磁合金中的长程序和短程磁关联共存的特征。我们展示了极化分析的优势,从占主导地位的核散射确定的主要磁贡献。
Dynamic elastic properties and magnetic susceptibility across the austenite-martensite transformation in site-disordered ferromagnetic Ni-Fe-Al alloy
除了允许精确确定铁磁-顺磁相变温度和马氏体生长开始和结束的特征温度外(奥氏体)相以奥氏体为代价(马氏体)相同时冷却(加热),这是广泛的交流磁化率的结果,熔体淬火热弹性马氏体相变的声速和内耗研究(无序)Ni 55 Fe 20 Al 25合金的实验结果为以下结论提供了明确的实验依据。不可逆的热弹性变化(热滞后)发生在奥氏体相的预马氏体制度。在加热循环中,该系统保留了在冷却循环期间在马氏体-马氏体相共存区域中发生的马氏体相的起始和随后生长(以母体奥氏体相为代价)的“记忆”。我们在本文中报告并讨论了这些新的发现。
Room temperature intrinsic anomalous Hall effect in disordered half-metallic ferromagnetic quaternary Heusler alloy CoRuFeSi
National Institute of Technology Andhra Pradesh(安得拉邦国立技术学院);Indian Institute of Technology Hyderabad(海德拉巴印度理工学院);Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Kolkata Centre(UGC-DAE科学研究中心加尔各答中心)
Evaluation of microstructure and mechanical property variations in AlxCoCrFeNi high entropy alloys produced by a high-throughput laser deposition method
Evaluating and improving the predictive accuracy of mixing enthalpies and volumes in disordered alloys from universal pre-trained machine learning potentials
A Novel 2D Folding Technique for Enhancing Fermi Surface Signatures in the Momentum Density: Application to Compton Scattering Data from an Al-3at%Li Disordered Alloy
Effect of Concentration Fluctuations on Material Properties of Disordered Alloys
Eastern Institute of Technology(东方理工大学);Materials Department, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校材料系);Beijing Computational Science Research Center(北京计算科学研究中心)