Phase stability of ternary fcc and bcc Fe-Cr-Ni alloys
采用密度泛函理论（DFT）、集团展开（CE）和磁性集团展开（MCE）相结合的方法，研究了fcc和bcc磁性二元Fe-Cr、Fe-Ni、Cr-Ni合金和三元Fe-Cr-Ni合金的相稳定性。能量，磁矩，和超过500合金结构的体积使用DFT进行评估，最稳定的磁性配置与实验数据进行比较。观察到面心立方Fe-Cr-Ni合金偏离Vegard定律的现象，这种偏离与原子磁矩随合金成分的非线性变化有关。CE模型的准确性进行评估对DFT数据，其中对于三元合金的交叉验证误差小于12毫电子伏/原子。为每种合金定义了一组簇相互作用参数，用于预测新的有序合金结构。结果表明，Fe 2CrNi相为面心立方结构，具有类Cu 2NiZn结构，其整体基态最低化学有序温度为650 K。采用基于DFT的Monte Carlo（MC）模拟方法研究了Fe-Cr-Ni合金有限温度fcc-bcc相稳定性和有序-无序相变。在1600 K下由MC模拟计算的三元合金的生成焓结合MCE导出的磁校正与在1565 K下测量的实验值非常一致。化学顺序进行了分析，作为温度和成分的函数，在沃伦-考利短程有序（SRO）参数和有效的化学成对相互作用。
2015-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetization damping in transition metal ternary alloys
我们表明，坡莫合金，Ni 80 Fe 20（"Py“），磁化阻尼，可以充分提高，以减少后切换磁化旋进到一个可接受的水平，通过与过渡金属锇（Os）合金化。阻尼单调增加后，提高的Os-浓度在Py，至少高达9%的Os。其他的影响与Os合金化的抑制磁化和增强面内各向异性。在与本研究中包括的五种其他过渡金属（4d元素：Nb、Ru、Rh; 5d元素：Ta、Pt）合金化后，磁化阻尼也显著增加，但从未像与Os合金化那样强烈。
2004-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the spin texture in binary and ternary surface alloys on Ag(111)
最近，在贵金属（111）表面合金中观察到了巨大的自旋劈裂，这是由于合金表面强烈的结构改性以及合金原子间的大的原子自旋轨道相互作用（SOI）。这些表面合金是操纵自旋分裂的大小以及费米能级的位置的理想场所，因为可以通过改变合金原子和衬底来改变原子SOI以及弛豫。利用自旋和角分辨光电子能谱结合定量低能电子衍射研究了混合二元Bi（x）Sb（1-x）/Ag（111）和混合三元Bi（x）Pb（y）Sb（1-x-y）/Ag（111）表面合金，观察到能带结构随x和y的连续演化。
2010-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and vibrational spectroscopy of miscible MgO-ZnO ternary alloys
MgO-ZnO合金系统的有序结构是一种具有广泛应用前景的可调谐光学材料。然而，MgO-ZnO的等价和同构合金组合物通常在环境条件下不稳定。利用最先进的\textit{ab initio}演化模拟，我们预测和研究MgO-ZnO稳定相的性质。我们通过声子谱和拉曼光谱建立了预测的晶体结构的动力学稳定性。对两种最稳定结构的详细分析揭示了高度可调的性质，可以用于光子和光学应用。
2020-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modeling of interfacial segregation and structural transitions in ternary alloys
通过掺杂剂偏析的晶界工程可以显著改变材料的性质。对于金属系统，目前大多数关于晶界结构的界面偏析和随后的转变的研究仅限于二元合金，然而许多重要的合金系统包含一种以上类型的掺杂剂。本文采用MonteCarlo/分子动力学模拟方法研究了Cu-Zr-Ag和Al-Zr-Cu两种模型三元合金体系中杂质在界面上的行为。边界偏析的趋势进行了研究，以及在高温和掺杂浓度的晶界结构变得无序的倾向。对于Al-Zr-Cu，我们发现这两种溶质倾向于占据晶界的不同位置，导致协同掺杂效应。或者，对于Cu-Zr-Ag，存在位置竞争，因为优选的偏析位置相同。最后，我们发现通过控制不同溶质元素的浓度比，可以在三元体系中形成较厚的非晶间膜。
2018-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of Pb1-xCdxTe and Pb1-xMnxTe ternary alloys
本文对两种PbTe基三元合金Pb_（1-x）Cd_xTe和Pb_（1-x）Mn_xTe进行了系统的理论研究。首先，我们用从头算方法研究了CdTe-PbTe固溶体的晶体结构稳定性，预测了PbTe的岩盐结构转变为CdTe的锌盐结构的组成。用同样的方法研究了晶格常数与混晶中Cd（Mn）含量x的关系。所获得的晶格常数随x的减小与在两种合金中观察到的一致。用紧束缚方法计算了PbTe基三元化合物的能带结构。为了正确描述组成材料，提出了PbTe和MnTe块体晶体的新紧束缚参数化以及岩盐CdTe的紧束缚描述。对于这两个研究的三元合金，计算的带隙在L点的增加与x，在定性协议与光致发光测量在红外。结果还表明，在p型Pb_（1-x）Cd_xTe和Pb_（1-x）Mn_xTe混晶中，可以预期热电功率的增强。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Microstructure evolution and heterogeneous nucleation in ternary Al-Cu-Ni alloys
采用多相场模型对三元Al-Cu-Ni合金的凝固过程进行了模拟，结果表明，通过耦合各相的真实热力学参数和演化方程，可以得到真实的微观组织。对模型函数的各个界面的稳定性要求保证了在$n$维相场空间中不存在“鬼”相。特别构造的热噪声项干扰了稳定性，并可根据能量和浓度条件产生产物相的异相成核。特别感兴趣的是，在三相点中，第四相的成核发生而没有额外的噪声。另一个观察结果是在各种合金中的共晶状或包晶状结构的生长。
2013-07-12 cond-mat.mtrl-sci
Towards predictive modelling of near-edge structures in electron energy loss spectra of AlN based ternary alloys
虽然电子能量损失近边缘结构分析提供了一个工具，实验探测未占用的态密度，模拟的详细比较是必要的，以了解个别峰的起源。本文提出了一种基于密度泛函理论的技术，用于预测的N-K-边缘三元（准二元）氮合金，通过采用芯孔的方法，已成功的二元氮化物化合物的方法。结果表明，利用二元化合物的能谱（立方相Ti的$_{1-x}$ Al的$_x$ N的$0.35\,\mathrm{e}$和纤锌矿相Al的$_x$ Ga的$_{1-x}$ N的$0.45\,\mathrm{e}$）优化芯部空穴电荷，预测的三元合金能谱演化与实验结果吻合较好.随后讨论了合金的电子结构和键合的光谱特征。
2012-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Tuning independently Fermi energy and spin splitting in Rashba systems: Ternary surface alloys on Ag(111)
通过详细的第一性原理计算，我们发现无序三元表面合金（BiPbSb）/Ag（111）中的费米能和Rashba分裂可以通过选择Bi和Pb的浓度独立地调节。这一发现可以用三种基本机制来解释，即吸附原子的弛豫、原子自旋轨道耦合的强度和能带填充。通过绘制完整浓度范围内表面态的Rashba特征，即分裂和Rashba能量，以及费米能量。我们的研究结果表明，研究实验效果依赖于Rashba自旋轨道耦合依赖于自旋轨道分裂和带填充。
2010-05-07 cond-mat.mtrl-sci
First Principles Studies of Stacking Fault Energies in Ternary Magnesium Alloys
本文通过第一性原理DFT计算研究三元镁合金中溶质对堆垛层错能的影响，建立预测模型并发现可模拟稀土元素、有望提升延展性的溶质对。
2024-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Ordering in ternary nitride semiconducting alloys
我们提出了一个彻底的理论研究氮化物三元合金GaInN，AlInN和AlGaN的有序现象。利用MonteCarlo方法和基于Keating模型的能量学，我们分析了各种因素对体晶和外延层有序性的影响。我们表征的程度的短程有序（SRO）和长程有序（LRO）为不同的成分，温度和与不同的外延应变的衬底。为了描述SRO，使用与前四个配位壳层相关的Warren-Cowley参数。LRO检测通过引入的sim-LRO参数，基于布拉格-威廉姆斯方法。下面描述所观察到的长程有序模式及其发生的条件。
2012-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of Early-stage Clustering in Ternary Metal Alloys Using the Phase Field Crystal Method
首次应用相场晶体学方法研究了合金成分对淬火/时效过饱和三元铝合金体系团簇行为的影响。形成工作的分析建立在Fallah { \it et al.}为了描述二元合金中早期团簇的位错介导的形成机制[Phys.Rev.B.，DOI：10.1103/PhysRevB.00.004100]。与实验一致，我们表明，Mg的添加到Al-1.1 Cu合金中的淬火/时效状态下的团簇的形核速率增加，通过增加有效的驱动力的形核，增强位错应力松弛和降低表面能与富Cu的Cu-Mg共团簇。此外，我们表明，它是有利的，小的亚临界集群有更高的亲和力Mg比更大的超临界富铜集群，特别是描绘了两个阶段的集群现象。
2012-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Composition dependent band offsets of ZnO and its ternary alloys
本文报道了\emph{wurtzite}三元合金Zn $_{1-x}$ M $_x$ O（M=Mg，Cd）的基本禁带宽度和ZnO/Zn $_{1-x}$ M $_x$ O异质结的带阶，这些II-VI族材料在电子学和光电子学中具有重要的应用价值。我们的计算是基于密度泛函理论的线性muffin-tin轨道（LMTO）方法，其中使用改进的Becke-Johnson（MBJ）半局域交换来精确地产生带隙，并应用相干势近似（CPA）来处理三元合金的构型平均。结合LMTO-MBJ-CPA的方法允许一个同时确定的异质结的导带和价带偏移。ZnO合金的计算的带隙数据分别标为Zn $_{1-x}$ Mg $_x$ O和Zn $_{1-x}$ Cd $_x$ O的$E_g=3.35+2.33x$和$E_g=3.36-2.33x+1.77x^2$，其中$x$是杂质浓度。这些缩放以及组合物相关的带偏移量进行定量比较，可用的实验数据。用LMTO-CPA-MBJ方法预测ZnO及其三元合金的能带参数和能带排列的能力表明了该方法在新兴电子学和光电子学设计中的应用前景。
2017-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Polynomial machine learning potential and its application to global structure search in the ternary Cu-Ag-Au alloy
本研究为三元 Cu-Ag-Au 体系开发了基于多项式不变式的机器学习势，支持高精度原子模拟与全局结构搜索，并能可靠预测全组分性质，方法可推广至其他三元合金体系。
2024-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of elastic anisotropy on phase separation in ternary alloys: A phase-field study
沉淀物的形状、尺寸和分布是决定几种重要技术合金性能的关键因素。夹杂物之间的弹性相互作用修改它们的形态，并使它们沿弹性有利的结晶方向排列。在对沉淀相之间的弹性相互作用能有贡献的几个因素中，弹性模量的各向异性在弹性共格合金系统中相分离期间调制结构的出现中是决定性的。我们采用相场模型，结合弹性相互作用能之间的失配相研究弹性模量各向异性时，在三元三相合金系统的微观结构演变。组成场变量的时空演化是由一组耦合的Cahn-Hilliard方程数值求解使用半隐式傅立叶谱技术。我们有条不紊地改变失配应变，合金化学和弹性各向异性相分离过程中的域形态研究它们的影响。相和合金成分之间的共格应变改变共格相平衡和分解途径。弹性模量的各向异性程度根据相对错配的符号和大小改变沉淀物之间的弹性相互作用能，从而确定微观结构中夹杂物的形状和排列。
2019-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Correlation effects on ground-state properties of ternary Heusler alloys: first-principles study
采用强约束适当赋范（SCAN）交换关联半局域泛函方法研究了三元Heusler合金马氏体相变的基态性质.计算进行铁磁，亚铁磁，反铁磁相。讨论了SCAN和广义梯度近似（GGA）的比较.我们发现，扫描产生较小的晶格参数和较高的磁矩相比，GGA相应的值为奥氏体和马氏体相。此外，在铁磁性和非磁性的赫斯勒化合物的情况下，GGA和SCAN显示出类似的趋势，在总能量作为晶格常数和tetraxenes比的函数。然而，对于某些亚铁磁性富Mn的Heusler化合物，在GGA和SCAN中发现了不同的磁性基态。
2019-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Icosahedral quasicrystal, 1/1 and 2/1 approximants in Zn-based ternary alloys containing Au and Yb/Tb
在Zn_（74.5）Au_（10.5）Yb_（15.0）附近的一个较窄的成分范围内，从880 ℃淬火的合金中形成了蔡式二十面体准晶。该准晶属于原始型，其六维点阵参数a6 D =7.378 A。在缓慢冷却的试样中没有形成准晶，并且被认为是亚稳相。稳定相是晶格参数a2/1=23.271 A的2/1近似。这种近似相只在530 ℃退火的Zn_（76.0）Au_（9.0）Yb_（15.0）合金中形成。此外，Zn_（70.5）Au_（15.5）Tb_（14.0）合金在505 ℃退火后形成蔡氏1/1近似相（α 1/1=14.343）。在这项研究中观察到的这些新的锌基相对应的准晶体相关的二元镉镧系元素的相，并显示了同构的Zn/Au取代镉的可能性。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical and numerical study of lamellar eutectic three-phase growth in ternary alloys
本文研究了三元共晶合金在薄试样中定向凝固过程中形成的层状三相结构。这个系统的一个显着特点是，许多不同的几何排列的三个阶段是可能的，相反，广泛研究的两相模式二元共晶。在这里，我们首先分析的情况下，稳定的层状耦合生长的对称模型三元共晶合金，使用Jackson-Hunt型计算在薄膜形态，为任意配置，并推导出表达式的前端过冷度作为速度和间距的函数。接下来，我们进行相场模拟来测试我们的分析预测，并研究最简单的周期性层状阵列的不稳定性。对于大的间距，我们观察到不同的振荡模式，类似于以前发现的二元共晶，并可以使用稳态模式的对称元素进行分类。对于小的间距，我们观察到一个新的不稳定性，导致的相序列的变化。它的发作可以很好地预测我们的分析计算。最后，对三维生长结构进行了初步的相场模拟。
2011-03-24 cond-mat.mtrl-sci
A ternary map of Ni-Mn-Ga Heusler alloys from ab initio calculations
在本工作中，Ni-Mn-Ga合金的磁性和结构性能方面的第一原理方法的框架内描述和映射到三元组成图。预测了具有立方奥氏体和四方马氏体组织的成分在相图上的稳定原子排列和磁性取向。结果表明，富Ni和富Ga组分具有规则的Heusler结构，而富Mn组分具有有利的反Heusler结构。奥氏体组织不稳定的成分集中在图的左右两侧，马氏体组织不稳定的成分集中在图的中下部。获得了奥氏体和马氏体成分的铁磁有序和复亚铁磁有序区域的磁相图。计算结果与已有的实验数据符合得很好。
2020-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Computational study of atomic mobility in HCP Mg-Al-Zn ternary alloys
本文对Mg-Al-Zn三元系六方晶系的实验数据进行了评述。基于文献中的浓度分布，扩散系数已被重新提取使用霍尔方法的杂质扩散，和Sauer-Freise和Whittle-Green策略的互扩散系数在二元和三元系统，分别。此外，额外的相互扩散系数从黑暗型夫妇，目前在浓度分布的相对最大值或/和最小值。通过DICTRA软件结合能够再现扩散偶实验的CALPHAD热力学描述来评估该信息以获得原子迁移率数据库。计算结果与实验值之间的全面比较表明，不仅对扩散系数数据，而且对浓度分布和扩散路径的极好的协议。
2016-08-08 cond-mat.mtrl-sci
First-principles investigations of orthorhombic-cubic phase transition and its effect on thermoelectric properties in cobalt-based ternary alloys
我们通过第一性原理方法筛选了六个钴基18-VEC系统CoVSi，CoNbSi，CoTaSi（Si-组）和CoVGe，CoNbGe，CoTaGe（Ge-组），动机是将这些正交相稳定到有利于热电的立方对称性。值得注意的是，它被发现，Ge组是积极更有利的立方对称性比迄今正交相。我们将Si-基团的立方基态解释为内压和共价相互作用的相互作用。共价相互作用的原理将提供一个洞察力，并可能是至关重要的，在加快寻找失踪的立方半赫斯勒合金。同时，计算的所有系统的\textit{p}型掺杂，除了CoVSi的输运性质是更有前途的比众所周知的CoTiSb。我们还提供了保守的估计的品质因数，超过CoTiSb。基于我们的研究结果，我们提出了热电应用的三元化合物的可能的新阶段。
2019-04-04 cond-mat.mtrl-sci
High-dielectric constant and wide band gap inverse silver oxide phases of the ordered ternary alloys of SiO$_{2}$, GeO$_{2}$ and SnO$_{2}$
高介电常数和宽带隙氧化物具有重要的技术应用。具有与硅的晶格常数相容性的结晶氧化物多晶型物是特别期望的。最近报道的一种候选物是SiO $_2$的反氧化银相。第一性原理研究了该体系及其等价物GeO $_{2}$、SnO $_{2}$以及它们的三元合金。在密度泛函理论的框架下，采用广义梯度近似和局域密度近似（LDA）计算了它们的结构性质、弹性常数和电子能带结构.为了检查这些材料的稳定性，声子色散曲线计算表明，GeO $_{2}$和SnO $_{2}$具有负声子分支，而它们的三元合金Si $_{0.5}$ Ge $_{0.5}$ O $_{2}$，Si $_{0.5}$ Sn $_{0.5}$ O $_{2}$和Ge $_{0.5}$ Sn $_{0.5}$ O $_{2}$在LDA内都是稳定的，具有10至20之间的介电常数。此外，Si $_{0.5}$ Ge $_{0.5}$ O $_{2}$的晶格常数实际上与Si（100）表面相同。计算了稳定材料的$GW$带隙，其恢复了宽带隙值以及它们的高介电常数。
2006-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure of Cu-Sn-In alloys around the η phase field studied by neutron diffraction
近年来，由于新的环境法规迫使在电子器件的键合技术中消除Pb的使用，Cu-Sn-In三元系的研究变得非常重要。一个关键的相关问题涉及在结合区生长的金属间相，并决定其质量和性能。在这项工作中，我们集中在η相（Cu 2 In或Cu 6Sn 5），存在于两端的二元和三元相。本文用中子衍射方法研究了一系列60 at.%左右合金的组成和晶体学Cu组成，In含量为0 ~ 25原子%，从300 \degreeC淬灭。通过扫描电子显微镜、探针显微分析和高分辨中子衍射对合金进行了表征。Rietveld改进的中子衍射数据允许改进目前可用的模型中的六方η相的二元Cu-Sn以及三元合金中的占位。首次报道了三元Cu-Sn-In η相的结构数据与组成的关系，这些信息具有重要的技术意义，也为三元相图的建模提供了有价值的输入数据。
2012-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of ideal shear strength of dilute binary and ternary Ni-based alloys using first-principles calculations, CALPHAD modeling and correlation analysis
本研究结合第一性原理计算、CALPHAD建模与相关性分析，探究稀Ni基二元及三元合金的理想剪切强度的成分依赖规律及关键影响因素。
2024-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Acceleration of Phase Separation in Fe-base Ternary Alloys
采用基于Cahn-Hilliard方程的模型研究了铁基三元合金相分离加速的机理。Fe基三元合金中微量元素沿主量元素峰轨迹的行为取决于化学自由能对主量元素和微量元素浓度的二阶导数的符号。然而，无论化学自由能的二阶导数的符号如何，主要元素沿其峰顶的轨迹的浓度都随时间增加。在铁基二元合金中添加替代元素，发现在亚稳区的成分，可以加速相分离
2001-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
First-principles Study on Formation of LPSO Structures for Ternary Alloys Revisited from Short-range Order
基于能量竞争无序相的短程有序（SRO）倾向，研究了Mg-Y-Zn三元合金长周期堆垛有序（LPSO）结构的形成.我们发现，各向异性的SRO倾向的堆垛层错的结构不能简单地解释由算术平均值的SRO组分fcc和hcp堆垛，表明SRO应显着地受到影响的sternally-introduced堆垛层错。我们还发现，相邻Y-Zn对的SRO（其应具有正号以形成LPSO中发现的特定L12型簇）受到堆垛层错之间距离的强烈影响：例如，五原子层间距不优选面内Y-Zn对，而七原子层间距优选面内和面间Y-Zn对。这些事实有力地表明，Mg-Y-Zn合金的有序化趋势是显着的堆垛层错以及它们的周期性支配。本文还系统地研究了其它Mg-RE-Zn（RE = La，Tb，Dy，Ho，Er）合金的SRO与稀土元素物性的关系。我们发现，虽然RE-Zn对的SRO没有表现出有效的原子半径的相关性，它有很强的二次相关的原子半径考虑沿面内和面间方向的unisotoropy。
2016-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical demonstration of the possibility of using binary alloys or solid solutions in ternary systems as geothermometers
本文论证了利用EMF法测定多组分体系中合金或固溶体组成，从而将其用作地质温度计或地质压力计的理论可行性。
2023-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Comprehensive Mapping of Tracer Diffusivities Across Composition Space in Ternary NiAlTi and Quinary NiCoFeAlTi High-Entropy Alloy Using Diffusion Couple Experiments and Physics Informed Neural Network Inversion
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Indian Institute of Technology, Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
本研究结合扩散偶实验与物理信息神经网络反演方法，实现了三元NiAlTi及五元NiCoFeAlTi高熵合金全成分空间扩散系数的全面映射，验证了方法可拓展至低阶体系。
2025-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid-Functional Calculations of Electronic Structure and Phase Stability of MO (M = Zn, Cd, Be, Mg, Ca, Sr, Ba) and Related Ternary Alloy M$_x$Zn$_{1-x}$O
采用密度泛函理论中的混合交换关联泛函方法，系统地研究了二元岩盐（B1）、锌矾（B3）和纤锌矿（B4）相MO（M = Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Zn，Cd）的结构和电子性质，包括结构参数、体模量、带隙和形变势。我们的结果与实验数据和其他理论结果吻合得很好，并给出了更好的理解几何和电子结构之间的关系。计算了B1和B3结构的能带排列后发现，在B1和B3结构中，价带最大值（VBM）从BeO到MgO到CaO都有明显的降低，然后从SrO到BaO到ZnO再到CdO都有明显的升高。此外，还应用特殊的准随机结构方法研究了三元合金M $_x$ Zn $_{1-x}$ O的性质。从B3结构到B1结构转变的ZnO组分临界值从（Ca，Zn）O到（Mg，Zn）O到（Sr，Zn）O到（Ba，Zn）O到（Cd，Zn）O逐渐增大，表明（Ca，Zn）O可以存在于ZnO组分最低的B3结构中。这些结果为合金体系的可及相空间提供了很好的指导。
2019-01-08 cond-mat.mtrl-sci
In vitro evaluation of a novel Mg-Sn-Ge ternary alloy for orthopedic applications
镁及其合金因其优良的生物可降解性和生物相容性而备受关注。新型Mg-Sn-Ge三元镁合金由于其合金元素天然存在于人体中，因此被开发为潜在的可生物降解骨科应用材料。这些合金的可行性进行了研究，在机械性能，降解，细胞相容性和血液相容性。随着Ge含量的增加，Mg-2Sn-xGe合金的硬度和弹性模量显著提高。在所有合金中，Mg-2Sn-3Ge合金显示出优异的生物降解性能，如通过电化学测试和析氢所证明的。在腐蚀的合金表面上检测到的降解产物在较高的Ge水平下减弱。体外细胞毒性试验和溶血试验表明，除Mg-2Sn-2Ge合金外，Mg-2Sn-xGe合金均具有良好的生物相容性和血液相容性。
2022-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.med-ph
A phase-field study of elastic stress effects on phase separation in ternary alloys
大多数商业上重要的合金是多组分的，作为加工的结果产生多相微观结构。当共存相是弹性共格时，这些相之间的弹性相互作用在微观结构的发展中起着重要作用。为了阐明当微观结构中存在两个以上的失配相时弹性应力对微观结构演化的关键影响，我们建立了一个二维的微弹性相场模型来研究三元合金体系中的相分离。一组耦合的Cahn-Hilliard方程的组成字段的数值解支配的三相微结构的时空演化。该模型采用Khachaturyan的微弹性理论相之间的相干应变相互作用。我们系统地改变相之间的失配应变（幅度和符号）以及大块合金组合物，以研究它们对相的形态发展和所产生的相分离动力学的影响。我们还改变了相之间的界面能的比例，以了解形态演化的弹性和界面能之间的相互作用。的迹象和程度的错配影响应变分配的阶段之间的调幅分解，从而影响其组成的历史和形态。此外，应变分配影响溶质分配和改变动力学的相粗化。与具有较低错配的那些相相比，与较高错配应变相关联的相看起来更粗并且表现出更宽的尺寸分布。当界面能满足完全润湿条件时，相分离会导致稳定的核-壳形态的发展，这取决于核（润湿）和壳（润湿）相之间的错配。
2019-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Critical cooling rates for amorphous-to-ordered complexion transitions in Cu-rich nanocrystalline alloys
纳米晶金属中的非晶配合物具有改善机械性能和耐辐射性以及抵抗晶粒生长的潜力。在这项研究中，非晶络合物的稳定性在二元和三元铜基合金的观察冷却速度的影响，从高温发生的非晶到有序的络合物转变进行了研究。对大块Cu-Zr和Cu-Zr-Hf合金样品进行退火以诱导边界预熔化，然后通过在样品高度上诱导局部冷却速率梯度的程序进行淬火。非晶复合厚度分布被认为是不变的局部冷却速率中的Cu-Zr-Hf合金，表现出增强的稳定性的非晶复合结构相比，Cu-Zr合金，它具有较薄的非晶复合物在缓慢冷却的区域。实验结果被用来构建时间-温度-转换图的非晶有序的肤色过渡的二元和三元合金，使更深入地了解冷却速率和晶界化学对肤色转变的影响。发现三元合金中避免复合转变所需的临界冷却速率比二元合金慢至少三个数量级。
2020-12-17 cond-mat.mtrl-sci
DFT-informed Design of Radiation-Resistant Dilute Ternary Cu Alloys
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本研究利用DFT方法设计抗辐射的稀释三元铜合金，通过添加结合空位的溶质减少空位迁移，抑制溶质拖拽效应。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci
An Investigation into the Kinetics and Mechanism of Phase Transitions in Optical Phase Change Ternary Alloy $Ge_2Sb_2Te_5$
Ge-Sb-Te三元合金（GST）由于其独特的能力而被广泛研究，所述独特的能力在光脉冲刺激时显示其相的可逆变化，即，非晶（a-GST）到结晶（c-GST），反之亦然。这两种相表现出明显不同的电学和光学性质，如电导率、反射率、折射率和光学损耗，这与它们的高相位切换速度、低功率相位切换、大的可测量的光学和电学对比度以及相稳定性相结合，使得GST合金从其他相变材料（PCM）中脱颖而出。GST合金由于其非挥发性和零静态功耗，已经在光盘和电子存储器中得到广泛应用，但相变的精确机制尚不清楚。相变机制通常归因于光脉冲，通常是高功率短脉冲激光，将c-GST合金加热到其熔化温度（Tm）以上，之后，如果将其足够快速地冷却到低于玻璃化转变温度（Tg），则原子由于其迁移率的急剧降低而固定在适当位置，从而导致表现出类似于冷冻液体的结构并且缺乏长程序即无定形的相。当用中等功率激光脉冲加热到Tg以上相当长的时间时，这有利于转变回能量上有利的结晶相。随着人们对用于光子和神经形态计算的下一代数据存储技术的兴趣日益浓厚，对理解和改善GST合金性能的研究也重新燃起。在这学期的论文中，我们希望调查和获得更深入的理解和欣赏的动力学和基本的原子机制的这种相变从c-GST到a-GST，反之亦然，这是现在才变得更加清晰。
2022-06-16 cond-mat.mtrl-sci
A Machine Learning Framework for Predicting Glass-Forming Ability in Ternary Alloy Systems
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）
本文提出基于随机森林和极端梯度提升的机器学习方法，用于预测三元氧化物玻璃的玻璃形成能力，揭示了电负性变异等关键特征对预测性能的影响。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Compositional bowing of band energies and their deformation potentials in strained InGaAs ternary alloys: a first-principles study
使用第一性原理计算，我们表明，导带和价带的能量和它们的变形势表现出不可忽略的组成弯曲应变三元半导体合金，如InGaAs。在局域密度近似和混合泛函方法的框架下，计算了这些化合物的电子结构，其中大立方超晶胞和特殊的准随机结构代表了随机合金的两种模型结构。我们发现，预测的弯曲效应的带能变形潜力是相当不敏感的功能和合金结构模型的选择。弯曲的方向由In阳离子确定，与Ga阳离子相比，In阳离子对形成具有$x\gtrsim 0.5$的In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As价带态有更强的贡献。
2015-08-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
TDDFT calculations for excitation spectra of III-V ternary alloys
采用含时密度泛函理论（TDDFT）在线性增广Slater型轨道（LASTO）基上和集团平均方法计算了任意浓度$x$的III-V族合金的{ \color{red}激发}光谱. TDDFT采用绝热元广义梯度近似（mGGA）进行计算，该近似将动力学交换相关核（$f_{XC,00}(\mathbf{q})$）中的$1/q^2$奇异性表示为$q\rightarrow 0$ .我们发现，通过使用局域密度近似（LDA）得到的波函数，同时使用mGGA计算能带结构的自能校正，我们可以得到{ \color{red}良好的整体}之间的理论结果和实验数据的激发光谱的一致性。因此，我们的研究提供了一些见解的理论计算的半导体合金的光谱。
2017-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Enhanced mobility of ternary InGaAs quantum wells through digital alloying
本文提出将高 In 含量 InGaAs 量子阱生长为数字合金短周期超晶格，以抑制合金无序散射，并实现 2 K 下 545,000 cm^2/V s 的峰值电子迁移率。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-field simulations of solidification in binary and ternary systems using a finite element method
本文提出了二元和三元合金枝晶和共晶凝固的自适应有限元模拟。计算是基于最近制定的相场模型，特别是适合于多组分多相系统的非等温凝固建模。在这种方法中，一组控制方程的相场变量，合金成分的浓度和温度必须数值求解，确保本地熵产生和质量和内部能量守恒。为了有效地进行数值模拟，我们开发了一个数值方案，以解决控制方程，使用有限元方法的自适应非均匀网格的相边界的区域中具有最高的分辨率。模拟结果在三元镍$_{60}$铜$_{40-x}$铬$_{x}$合金的凝固研究合金成分的生长形态和生长速度的影响。获得的形态图显示了从树枝状到球状结构的过渡，随着Cr浓度的增加。此外，我们评论二元共晶相变的二维和三维模拟。观察到规则的振荡生长结构结合在3D中的矩阵相的拓扑变化。展望了我们的方法在描述AlCu共晶中的应用。
2004-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Electrons and phonons in the ternary alloy CaAl$_{2-x}$Si$_x$} as a function of composition
我们报告了一个详细的第一原理研究的结构，电子和振动性质的超导C $_{32}$相的三元合金CaAl $_{2-x}$ Si $_x$，无论是在实验范围$0.6 \leq x \leq 1.2$，合金已合成，并在理论上的限制，高铝和高硅浓度。我们的研究结果表明，在实验范围内，电子带的组成的依赖关系是很好地描述了刚性带模型，打破了这个范围之外。在高铝浓度的（理论）极限下，这种击穿与振动不稳定性的出现有关，并导致CaAl $_2$和MgB $_2$之间的重要差异。与MgB $_2$不同，层间能带和面外声子对CaAlSi和相关C $_{32}$金属间化合物的稳定性和超导电性起着重要作用。
2005-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Design of Eutectic High Entropy Alloys
稀土高熵合金是近年来发展起来的一种新型结构合金，具有良好的力学性能。然而，如何设计这些合金一直是一个挑战。在这项工作中，提出了一种简单的方法来设计EHEAs。所介绍的方法使用的二元和三元共晶合金的组成，找到EHEAs的组成。该方法是基于这样的假设，即EHEAs起源于二元和三元共晶合金。该方法适用于合金系统Al-Co-Cr-Fe-Ni，Co-Cr-Fe-Ni，Co-Cr-Fe-Ni-Ti和Co-Cr-Fe-Ni-Ta和几个EHEA预测这些合金系统。预测结果与热力学模拟和实验数据进行了验证。结果表明，该方法是一种可行的，易于使用的设计EHEAs的方法。基于所开发的方法，任何二元共晶合金都可以用于设计多元共晶合金。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of ternary III-V semiconductor alloys: The role of mass difference and long-range order
采用平衡分子动力学和优化的Albe-Tersoff经验原子间相互作用势，研究了三元砷化物（III-As）半导体合金的热输运.现有的二元铝砷，砷化镓和铟砷的潜力进行了优化，以获得准确的声子色散和温度依赖性的热导率。三元III-V族的热输运计算通常采用虚拟晶体近似（VCA），其中结构被假定为随机合金，所有III族原子（阳离子）被视为具有有效加权平均质量。在这里，我们表明，显式处理原子质量是至关重要的，显式原子质量得到的热导率与平均VCA阳离子质量得到的值有很大不同。阳离子质量之间的差异越大，热导率的VCA预测越差。在VCA中的随机合金假设也受到挑战，因为X射线衍射和透射电子显微镜显示在InGaAs，InAlAs和GaAlAs外延层中的顺序。我们计算了三种常见类型的顺序[CuPt-B，CuAu-I，和三周期-A（TPA）]的热导率，并表明，实验结果为In $_{0.53}$ Ga $_{0.47}$ As和In $_{0.52}$ Al $_{0.48}$ As，这是晶格匹配的InP衬底，可以重现在分子动力学模拟与2%和8%的随机无序，分别。根据我们的研究结果，在三元III-As合金的热输运似乎是由质量差散射，这是更明显的比VCA建议，和长程序，这些合金支持之间的竞争。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Machine-Learning Surrogate Model for Accelerating the Search of Stable Ternary Alloys
本研究提出将机器学习模型集成到三元凸包图构建工作流中，通过在现成二元相上训练谱近邻分析势（SNAPs）来预测新型三元相的能量，发现该方法能准确估计近平衡几何结构的总能量但无法执行原子弛豫，并提出集合标准差作为评估未知结构描述程度的快速度量。
2023-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Compensation temperature of 3d mixed ferro-ferrimagnetic ternary alloy
本文研究了AB型$_{p}$ C $_{1-p}$的三维铁-亚铁磁混合三元合金模型，其中A和X（X=B或C）离子交替连接，具有不同的伊辛自旋S $^{A}$ =3/2，S $^{B}$ =1和S $^{C}$ =5/2。我们用MC模拟方法研究了模型的临界温度和补偿温度与浓度和相互作用参数的关系。我们已经表明，临界温度的行为和补偿点的存在强烈依赖于相互作用和浓度参数。特别地，我们发现在特定的相互作用值下，模型的临界温度与不同自旋的浓度无关，并且在不同自旋浓度的一定范围内，模型具有一个或两个补偿温度点。
2009-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic Cluster Expansion model for random and ordered magnetic face-centered cubic Fe-Ni-Cr alloys
利用涵盖二元和三元合金组态的DFT数据，建立了三元面心立方Fe-Ni-Cr合金的磁团簇展开（MCE）模型。使用此MCE模型哈密顿量，我们进行蒙特卡罗模拟，并探讨在整个范围内的合金成分的合金的磁结构，考虑随机和有序的合金结构。在无规合金中，磁共线约束的去除减少了总磁矩，但不影响合金采用低温铁磁配置的组合物的预测范围。在有序fcc Fe-Ni化合物与Cr合金化过程中，Cr原子倾向于取代Ni而不是Fe原子。在具有高铁含量的合金中用Cr替代Ni提高了合金的居里温度。这可以通过强反铁磁Fe-Cr耦合来解释，类似于在bcc Fe-Cr溶液中发现的，其中居里温度增加，通过模拟预测为Cr浓度的函数，通过实验观察证实。
2015-03-09 cond-mat.mtrl-sci
On the compressibility of the transition-metal carbides and nitrides alloys Zr_xNb_{1-x}C and Zr_xNb_{1-x}N
采用第一性原理全势线性缀加平面波方法，在局域密度近似下研究了岩盐结构中的4d过渡金属碳化物（ZrC，NbC）和氮化物（ZrN，NbN）及其三元合金。这些材料非常重要，因为它们具有有趣的机械和物理特性，这使它们适用于许多技术应用。在这里，通过使用一个简单的理论模型，我们估计的体积模量的三元合金Zr $_x$ Nb $_{1-x}$ C和Zr $_x$ Nb $_{1-x}$ N的体积模量的终端成员单独。计算结果与第一性原理计算的结果相当。
2017-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Control of ternary alloy composition during remote epitaxy on graphene
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
通过控制外延生长温度和石墨烯表面润湿性，实现Ni₂MnGa薄膜的可控组分合成，可制备具有可调磁性特性的自由悬挂膜。
2023-05-12 cond-mat.mtrl-sci
First-principles-based Prediction of Phase Fields: Part I. Binary and Ternary Refractory Alloys
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）；University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本研究提出一种结合DFT混合焓与亚规则溶液模型的计算框架，无需高阶拟合即可高效预测难熔多主元合金的相图，经36个二元和15个三元相图验证，预测混溶温度误差通常在300 K内，并提供了在线交互工具。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
First-principle solubilities of alkali and alkaline earth metals in Mg-B alloys
通过设计一个新的框架，我们对碱金属（Li，Na，K，Rb，Cs）和碱土金属（Be，Ca，Sr，Ba）在富硼Mg-B体系中的溶解度进行了全面的理论研究。本研究基于第一性原理计算MgB $_2$、MgB $_4$、MgB $_7$合金中溶质的形成能，并随后对溶解度进行了热力学-热力学评价。该方法的优点在于考虑了三元相图中所有已知的相边界。取代的Na、Ca和Li表现出最大的溶解度，并且Na具有最高的溶解度（在$T=650-1000$ K下在MgB $_7$中为0.5- 1%）。所有考虑的物质都具有可忽略的溶解度。Be在MgB $_7$中的溶解度不能确定，因为相应的低溶解度形成能为负，表明存在未知的三元基态。我们对Mg-B、Mg- $A$和B- $A$二元体系的基态进行了高通量搜索，并基于稳定的二元相构建了Mg-B- $A$合金的三元相图。尽管它的高温观测，我们发现，Sr $_{9}$ Mg $_{38}$是不是一个低温平衡结构。我们还确定了两个新的可能的基态CaB $_{4}$和RbB $_{4}$，尚未观察到的实验。
2009-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen permeability prediction in palladium alloys and virtual screening of B2-phase stabilized Pd(100-x-y)CuxMy ternary alloys using machine learning
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Dongguk University（东国大学）
提出正向预测材料筛选框架，通过训练CatBoost模型预测Pd合金氢渗透性，经特征优化后筛选B2相稳定的Pd-Cu-M三元合金，推荐4种候选合金，其渗透性比B2 Pd60Cu40高1.7-1.9倍，为Pd合金膜设计提供实验目标。
2025-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Pulsed thermal deposition of binary and ternary transition metal dichalcogenide monolayers and heterostructures
过渡金属二硫属化物（TMDC）在光子器件、光电器件或谷电子器件中的应用需要在单一工艺中生长不同材料的连续单层、异质结构和合金。我们提出了一种简便的脉冲热沉积方法，它提供了精确的控制层厚度和化学计量的二维系统。该方法的通用性被证明在三元单层的钼$_{1-x}$ W $_{x}$ S $_{2}$和异质结构相结合的金属TaS $_{2}$和半导体MoS $_{2}$层。制备的三元单分子膜覆盖了$x$ = 0. 1、无相分离。带隙工程和控制的自旋轨道耦合强度的吸收和光致发光光谱证明。垂直异质结构的生长没有相互混合。清洁和原子突变界面的形成是由高分辨率透射电子显微镜证明。由于金属组分以及硫族化物都是热蒸发的，因此可以制备复杂的合金和异质结构。
2019-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Bridging Phase-Field Model and Deep Learning for Predicting 2D and 3D Microstructure Evolution in Ternary Alloys
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute of Science, Bangalore（班加罗尔印度科学学院）
提出混合框架，结合相场模型与注意力增强深度学习，预测三元合金旋节线脱合金过程中的二维和三维微观结构演化，实现高精度长时间预测。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on segregation of ternary additions for MoSi2/Mo5Si3 interface
采用第一性原理计算研究了添加元素M（= Ni，Cr）在MoSi 2-Mo 5 Si 3合金C11 b/D8 m界面的偏聚行为。我们首先发现了能量稳定的界面结构，界面能为0.08 eV/A^2。在稳定界面的基础上，计算了添加元素在单个原子层上的偏聚能，并将其应用于巨正则系综下的Monte Carlo统计模拟，定量预测了界面偏聚分布。我们发现，我们的模拟成功地捕捉到的特点，在测量偏析趋势（i）在界面上的Ni和Cr相比，体成分的强偏析的相似性，和（ii）更强的偏析Ni比Cr，这可以主要归因于计算的偏析能量的差异。实验结果表明，MoSi_2-Mo_5Si_3合金的偏聚界面是稳定的。
2016-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Formation enthalpies of Al-Mn-Pd and the structure of the $i$-AlMnPd quasicrystal
本文采用电子密度泛函理论，从第一性原理出发，计算了Al-Mn-Pd三元合金系中各相的形成过程。我们认为所有的晶体结构中报告的三元和二元合金子系统（铝锰，铝钯，锰钯）的评估相图，以及其他报告或假设的结构。二十面体和十次准晶近似物是我们预测稳定的结构之一，或者接近稳定。我们的研究结果表明，需要仔细的实验重新检查的相稳定性在每个合金系统中，在进一步的努力，以细化晶体学和从头算结构。
2023-02-24 cond-mat.mtrl-sci
