Alkali-metal vibrations in bcc, fcc, hcp, and 9R structures: Implications for the energetics of Li and Na martensitic phases
本文提出一种专用于碱金属的嵌入原子方法模型，通过计算bcc与密堆积相振动自由能差异并结合Li和Na马氏体转变温度，提取零温度相能量差，并为K和Rb提供能量约束。
2024-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Topology of the Spin-polarized Charge Density in bcc and fcc Iron
我们研究了体心立方和面心立方铁中自旋极化电荷密度的拓扑结构。虽然总自旋密度被发现具有非磁性原型结构的拓扑结构，但在某些情况下，自旋极化密度的特征在于独特的拓扑结构;例如，体心立方和高自旋面心立方铁的自旋极化电荷密度是非典型的任何已知的非磁性材料。在这些情况下，两个自旋密度是相关的：自旋少数电子具有在少数密度中具有深最小值的定向键路径，而自旋多数电子填充这些空穴，降低键方向性。两种不同的自旋拓扑结构的存在表明，铁中一个众所周知的磁性相变可以根据这些拓扑结构的变化进行富有成效的重新研究。我们发现，在fcc铁（顺磁低自旋和低自旋高自旋）看到的两个相变是不同的。前者遵循朗道破缺范式，不进行拓扑变换，而后者也涉及拓扑灾难。
2017-11-11 cond-mat.mtrl-sci
First-principles prediction of high Curie temperature for ferromagnetic bcc-Co and bcc-FeCo alloys and its relevance to tunneling magnetoresistance
我们确定从第一性原理的居里温度Tc为散装钴的hcp，面心立方，体心立方，四方化的bct相，FeCo合金，体心立方和bct铁。对于bcc-Co，Tc=1420 K。这将是Co相中的最高居里温度，表明bcc-Co/MgO/bcc-Co隧道结即使在室温下也提供高的磁阻比。居里温度的计算是通过映射从头计算结果的海森堡模型，这是通过蒙特卡罗方法求解。
2006-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Effects of magnetic excitations and transitions on vacancy formation: cases of fcc Fe and Ni compared to bcc Fe
本研究通过DFT和蒙特卡洛模拟比较了fcc Ni与bcc和fcc Fe中磁性对空位形成的影响，发现磁转变效应在bcc Fe中更显著，并揭示了纵向自旋激发在fcc Fe和Ni中的独特作用。
2021-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties and structural phase transition in ultrathin fcc Fe (111) and bcc Fe (111) films: first-principles study
本研究通过基于全势局域轨道（FPLO）代码的密度泛函理论（DFT），探究了超薄fcc Fe(111)和bcc Fe(111)薄膜的结构与磁学特性，发现厚度超23原子单层时fcc向bcc相变，解释了实验现象并为衬底选择提供参考。
2023-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Study of size effects in the structural transformations in bcc Zr films
采用分子动力学方法，在嵌入原子模型下，采用原子间相互作用的多体势，研究了膜厚和温度对体心立方锆（001）晶向无限大薄膜结构相变的影响。结果表明，体心立方Zr薄膜的相变机制、相变顺序和最终结构与薄膜厚度密切相关。在（001）面厚度达6.1 nm的薄膜中，经历了一个由中间亚稳fcc相向bcc（110）相的取向转变，然后在冷却时观察到一个弥散的bcc（110）$\rightarrow$ hcp转变。在厚度为6.1至8.2nm的膜中，在冷却时由于剪切变形而形成孪晶fcc相，使得膜表面获得阶梯状起伏。随着bcc（001）薄膜厚度的进一步增加，发生马氏体相变，形成孪晶hcp结构，薄膜表面呈波浪状。计算了体心立方和面心立方晶格的体积模量和弹性模量。结果表明，对于面心立方相的晶格稳定性条件满足在体和薄膜系统。
2012-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Higher order magnetoelasticity energy corrections in bcc and fcc systems
IT4Innovations, VSB – Technical University of Ostrava（VSB-俄斯特拉发理工大学）；Charles University, Faculty of Mathematics and Physics（查理大学数学与物理学院）
本研究推导了bcc和fcc晶体结构中应变的高阶项，并表明对于立方系统，高阶应变项对磁致伸缩行为的影响可以忽略。
2026-01-10 cond-mat.mtrl-sci
A first-principles study of Zn induced liquid metal embrittlement at bcc and fcc grain boundaries
本文通过DFT计算研究锌在铁素体和奥氏体晶界的偏析与脆化行为，揭示弹性贡献是首要条件，磁无序提高晶界弱化临界浓度，并指出表面缺陷态能量快速降低是晶界弱化的驱动力。
2024-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Validation of moment tensor potentials for fcc and bcc metals using EXAFS spectra
首次使用实验EXAFS光谱验证了材料的机器学习势，即矩张量势（MTP）。采用主动学习算法拟合密度泛函理论（DFT）的计算结果，得到了四种金属（体心立方结构的W和Mo，面心立方结构的Cu和Ni）的MTPs。MTP的准确性进行了评估，通过比较金属K-边缘EXAFS光谱实验获得的结果和计算的分子动力学（MD）模拟。以Ni为例，证明了该方法对MD和DFT模型各个方面的灵敏度。使用推荐的PAW赝势，发现W，Mo和Cu具有良好的一致性，而Ni需要具有18价电子的更准确的赝势以实现类似的一致性。EXAFS谱的使用允许一个估计MTP的能力，在再现平均和动态原子结构。
2021-08-11 cond-mat.mtrl-sci
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
The Taming of the Screw: Dislocation Cores in BCC Metals and Alloys
体心立方（BCC）过渡金属在低温下往往是脆性的，这对加工和损伤容限提出了重大挑战。脆性主要由螺位错核心决定，其本质和控制在近一个世纪后仍然是一个谜。在这里，我们介绍了一个基于物理的材料指数\{chi}，BCC和面心立方结构之间的能量差，指导核心属性的操作。在BCC合金中，晶格摩擦力和形核势垒与chi具有近似线性的标度关系，当chi低于某一阈值时，核心从非简并转变为简并. chi与溶质价电子浓度有关，可以通过第一性原理计算定量预测，为韧性BCC合金的设计提供了一条可靠的途径。
2022-09-21 cond-mat.mtrl-sci
A single-phase bcc high-entropy alloy in the refractory Zr-Nb-Ti-V-Hf system
我们报告的生产和表征的高熵合金在耐火Zr-Nb-Ti-V-Hf系统。等原子的锭产生电弧和悬浮熔化，并随后通过高温退火均匀化。我们得到了一个粗晶粒，单相高熵合金，具有均匀分布的组成元素。该相是化学无序的固溶体，基于具有0.336（5）nm的晶格参数的bcc晶格。
2018-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Development of interatomic potential appropriate for simulation of dislocation migration in fcc Fe
位错迁移的分子动力学（MD）模拟需要原子间相互作用的半经验势。虽然有许多可靠的半经验电位的bcc铁，可用的fcc的电位的数量是非常有限的。在本研究中，我们测试了fcc Fe（ABCH 97 [Phil. Mag. A，75，713-732（1997）]、BCT13 [MSMSE 21，085004（2013）]和ZFS 18 [J. Comp. Chem. 39，2420-2431（2018）]）。发现ABCH 97势并不提供fcc相在任何温度下都是最稳定的。另一方面，对于BCT 13，ZFS 18电位，fcc相总是比bcc相更稳定。在任何温度下，hcp相是BCT 13电位最稳定的相。为了解决这些问题，我们开发了两个新的EAM电位（MB 1和MB 2）。对于MB 1势，fcc相仍然比bcc相更稳定，但是MB 2势提供了从较高的fcc-bcc转变温度T_γ-δ到熔化温度Tm，bcc相是最稳定的相，并且fcc相是低于T_γ-δ的最稳定的相。这种潜力也导致一个很好的协议与fcc弹性常数和合理的层错能的实验数据，这使得它的最佳潜力的模拟中的位错迁移的fcc Fe之间的所有半经验的潜力，在本研究中考虑。分子动力学模拟表明，只有ZFS 18，MB 1和MB 2势实际上适合于模拟面心立方铁中的位错迁移。这两种位错运动速度具有相同的数量级，都表明刃型位错运动速度比螺型位错运动速度快。然而，位错速度…
2020-09-25 cond-mat.mtrl-sci
The energetic and structural properties of bcc NiCu, FeCu alloys: a first-principles study
利用特殊的准无规结构（SQS），对Fe-Cu-Ni合金钢中以析出第二相形式存在的亚稳bcc NiCu和FeCu合金进行了第一性原理计算。报道了这些合金的混合能谱、态密度和平衡晶格参数。结果表明，准化学方法和Vegard规则可以很好地预测FeCu合金的能量和结构性质，但不能预测NiCu合金的能量和结构性质。其原因在于铁磁态与顺磁态的竞争导致NiCu与FeCu合金的键能随成分变化的差异。此外，计算结果表明，这些合金的能量和结构性能可以很好地解释铁素体钢中相应析出相的局部成分。
2011-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Mixed structural face-centered cubic and body-centered cubic orders in near stoichiometric Fe2MnGa alloys
研究了近化学计量比亚稳FexMnyGaz合金（46<x<52，17 <y25，26 <z<30）的磁性和输运性质，合金具有面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和两相（FCC+BCC）结构.利用第一性原理计算，对具有L21、L12和四方畸变L21结构有序的化学计量比Fe2MnGa合金的实验结果进行了分析。结果表明，纯BCC和FCC相具有不同的磁性和输运性质。两相Fe2MnGa合金具有典型的BCC和FCC混合相的磁性和输运性质。在所研究的合金中，Fe46Mn24Ga30具有马氏体相变，伴随着其磁性和输运性质的显著变化。
2019-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Physical nature of fcc-bcc martensitic transformation in iron based alloys
总结了作者提出的揭示马氏体晶体形成物理机制特征的模型。冷却马氏体晶体的快速生长被认为是一个由准纵向晶格位移波（DW）控制的自组织过程。结果表明，在自发的fcc-bcc马氏体相变中，非均匀形核和波动生长过程具有遗传联系。应变马氏体形成的博览会被认为是在一个晶体模型的背景下。
2005-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pressure-stabilized dual-BCC polymorphism in a rhenium-based high-entropy alloy
University of Alabama at Birmingham（阿拉巴马大学伯明翰分校）
研究通过高压合成了一种稳定的双体心立方结构，揭示了压力在复杂合金中调控多形结构的有效性，为高熵合金的多形工程提供了新途径。
2026-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Spectroscopy of Ni/W(110): bcc and fcc properties in the second atomic layer
镍岛在高温下生长在W（110）上。用扫描隧道显微镜研究了两层厚的岛。光谱测量表明，纳米大小的区域的岛屿表现出明显不同的表观高度和dI/dV光谱。自旋极化和顺磁能带结构计算表明，这些光谱特征分别是由于Ni膜的fcc（111）和bcc（110）取向所致。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase-field-crystal model for fcc ordering
我们发展并分析了一个描述面心立方有序化的双模相场晶体模型。该模型通过耦合对应于和倒易晶格矢量的两组不同的晶体密度波来制定<111><200>，所述两组不同的晶体密度波被选择以形成三元组，以便产生具有晶体和液相共存的简单自由能景观。通过多晶和（111）孪晶生长的数值算例证明了该方法的可行性。我们使用一个双模式的振幅扩展的特点分析的自由能景观的模型，确定参数范围，FCC是稳定的或亚稳定的BCC。此外，我们推导出面心立方和体心立方的弹性常数的解析表达式。这些表达式表明，[200]密度波的非零振幅对于获得具有非零四阶剪切模量（C11 - C12）/2的机械稳定的fcc晶体是必不可少的。我们通过按照为bcc [K.-]开发的方法拟合峰值液体结构因子性质和固体密度波振幅来确定特定材料的模型参数。A. Wu和A. Karma，Phys.Rev.B76，184107（2007）]。这个过程产生合理的预测的弹性常数bcc Fe和fcc Ni使用输入参数从分子动力学模拟。该模型的应用，二维正方形晶格也简要审查。
2010-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Role of vibrational entropy in the stabilization of the high-temperature phases of iron
研究了常压下纯铁（α-Fe，γ-Fe和δ-Fe）bcc和fcc相在各自相变温度附近的声子色散。在开放的bcc结构中，沿T1 [π π 0]和T1 [π π 2 π]的横声子具有特别低的能量。这些声子的本征矢量对应于向fcc γ相转变所需的位移。特别是这些声子，而且所有其他声子随着温度的升高而显著软化。比较fcc和两个bcc相的热力学性质，结果表明，高温bcc相主要是由振动熵稳定，而对于fcc相的稳定，电子熵提供了同等的贡献。
2014-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics study of hcp/fcc nucleation and growth in bcc iron driven by uniaxial strain
采用分子动力学模拟研究了体心立方铁单晶在高应变率加载下的结构相变。我们研究了六方密堆积（hcp）和面心立方（fcc）相的形核和生长，以及它们的晶体取向依赖性。结果表明，相变压力对晶体取向的依赖性较小（沿[001]、[011]和[111]方向加载时，$\mathtt{\sim}$为14 GPa）。然而，[011]加载的混合相的压力间隔比沿其他方向加载的短得多。[001]方向加载时的温升幅度明显低于其它方向。用拓扑中程序分析方法研究了hcp/fcc形核过程。当沿[001]方向加载时，首先在（011）$_{\text{bcc}}$面内形成六角密排结构，并以少量面心立方原子为中间结构，逐渐长大为层状结构。当沿[011]和[111]方向加载时，观察到hcp和fcc结构沿$_{\text{bcc}}$ {110}面形核和生长，并对其形貌进行了讨论。
2009-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent discovery of BCC refractory multi-principal element alloys: Integrating deep learning and CALPHAD calculations
本文提出用深度学习代理模型加速CALPHAD相分数预测，在Ti-Fe-Al-V-Ni-Nb-Zr空间中筛选单相BCC难熔多主元合金，并开发解析模型实现快速可解释识别。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Role of Alloying-Atom Size Factor and System Shape Factor in Energetics of bcc Fe under Macroscopic Deformation
本文用\emph{ab initio}方法研究了在三种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的影响。通过引入体系形状因子（$f_{\scriptsize{ss}}$）和合金元素尺寸因子$M$（$Ω^{M}_{\scriptsize{sf}}$），发现合金元素置换能与体积的关系存在普适的线性关系：$E_{\scriptsize{sub}} \sim f_{\scriptsize{ss}}Ω^{M}_{\scriptsize{sf}}V$。$Ω^{M}_{\scriptsize{sf}}$较好地描述了合金原子尺寸的影响以及与基体原子的化学相互作用的影响，$f_{\scriptsize{ss}}$表征了形变条件下体系晶格畸变的程度。使用已发表的GaP染色调制掺杂数据进一步验证了这种关系
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Interstitial Carbon in bcc HfNbTiVZr high entropy alloy from first principles
高熵合金具有优异的力学性能，通过间隙合金化可以进一步提高合金的力学性能。在这项工作中，我们采用密度泛函理论计算研究了稀碳间隙原子在bcc结构HfNbTiVZr中四面体和八面体位置的溶解能。我们的结果表明，在四面体位置的碳化合物是不稳定的，和优选的八面体位置呈现出一个大的分散的能量的解决方案。碳材料的加入引起了具有长程效应的大的结构弛豫。局部化学环境对溶液能量的影响进行了研究，通过执行一个本地集群扩展，包括研究其与碳原子Voronoi体积的相关性。然而，在溶液能量学的传播不能解释与局部环境分析，只指向一个复杂的，在这种合金中的间隙碳的长期影响。
2020-10-03 cond-mat.mtrl-sci
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。
2000-07-25 cond-mat.mtrl-sci
The use of the correlated Debye model for EXAFS-based thermometry in bcc and fcc metals
本文研究利用 EXAFS 谱和多重散射分析反演金属温度，采用相关德拜模型描述 MSRD，发现其在高温近线性区准确而低温量子区失效。
2024-10-25 cond-mat.mtrl-sci
A bond counting model for accurate prediction of lattice parameter of bcc solid solution alloys
晶格参数是高熵合金设计中的一个重要材料特征。Vegards定律通常用于估计晶格参数，但由于无法考虑可能影响原子体积的电荷转移，因此对于金属合金通常不准确。本研究采用从头计算方法计算B2金属间化合物中不同元素原子之间的键长，然后结合键计数模型，产生一个模型来估计耐火BCC HEAS的晶格参数。该模型进行了测试，使用超胞方法，模拟各种随机固溶体HEAs。所提出的模型产生的晶格参数具有优越的精度Vegards定律，而不需要大量的DFT计算或拟合参数。该模型的均方根误差（RMSE）为0.006埃，是Vegards定律RMSE（0.012埃）的一半。
2022-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Elastic stability and lattice distortion of refractory high entropy alloys
含有来自周期表的Ti、V和Cr列的元素的难熔高熵合金形成体心立方（BCC）结构。来自Ti柱的元素是值得注意的，因为它们在高温下具有BCC结构，但在低温下经历剪切不稳定性并转变为六方（HCP）结构。我们表明，这些元素的不稳定性影响的HEAs，包含它们的属性。特别是，剪切模量大大降低，导致晶格畸变的动态贡献增加。与常规BCC柱相比，BCC/HCP柱的元件之间的相对大的尺寸差异产生对晶格畸变的额外静态贡献。这些研究结果支持的弹性常数和晶格畸变在四个代表HEAs的直接评估。HEAs与那些成分平均纯元素的模量比较验证了BCC/HCP元素的影响，并允许我们估计BCC相变得弹性不稳定的组合物，预测可能是有用的材料设计。
2017-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Phase stability, ordering tendencies, and magnetism in single-phase fcc Au-Fe nanoalloys
大块Au-Fe合金分为Au基fcc相和Fe基bcc相，但在单相Au-Fe纳米颗粒中报道了L1 $_0$和L1 $_2$有序。出于这些观察，我们研究了这种合金的结构和有序能相结合的密度泛函理论（DFT）计算与有效的哈密顿技术：一个集群扩展与结构过滤器，和配置相关的晶格变形模型。即使fcc-bcc分解被抑制，Au-Fe中的相分离趋势仍然存在。在纳米颗粒中观察到的无序bcc和fcc相的相对稳定性被再现，但是完全有序的L1 $_0$ AuFe、L1 $_2$ Au $_3$ Fe和L1 $_2$ AuFe $_3$结构在DFT中是不稳定的。然而，在一定的浓度范围内，揭示了在相应的[001]有序矢量的浓度波的倾向，在近随机合金。这种初期的有序化需要相对于等原子组成的Fe富集，这可能发生在纳米颗粒的核心中，由于Au向表面的偏析。讨论了磁性对化学有序性的影响。
2017-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Towards Stacking Fault Energy Engineering in FCC High Entropy Alloys
堆垛层错能（SFE）是一种内在的合金性质，它支配着在面心立方合金中观察到的大部分塑性形变机制。虽然SFE多年来一直被认为是一种关键的固有力学性质，但通过实验观察或使用例如计算密集型第一原理方法进行预测来推断其具有挑战性。这种困难排除了明确使用超临界流体作为合金设计参数。在这项工作中，我们结合DFT计算（必要的构型平均），机器学习（ML）和基于物理的模型来预测面心立方CoCrFeMnNiV-Al高熵合金空间中的SFE。性能最好的ML模型能够准确预测这个7元素系统中任意成分的SFE。这个有效的模型，以及最近开发的模型来估计fcc HEAs的固有强度被用来探索强度SFE帕累托前沿，预测新的候选合金特别有趣的机械行为。
2021-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning Guided CALPHAD Design of Ru-Stabilized BCC B2 Refractory Alloys
California Polytechnic State University（加州州立理工大学）；Merrimack College（梅里马克学院）
本研究将CALPHAD计算与随机森林主动学习相结合，系统探索了Ru稳定的Nb基BCC+B2难熔合金成分空间，建立了高温稳定性设计规则，并识别出晶格失配作为关键优化目标。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio based models for temperature-dependent magneto-chemical interplay in bcc Fe-Mn alloys
体心立方（bcc）Fe-Mn系统具有复杂的非典型磁性，这是由于Mn的3d半充满带引起的。我们提出了有效的相互作用模型，这些合金，其中包含原子自旋和化学变量。它们的参数化的一组关键的密度泛函理论（DFT）的数据，包括非共线的磁性配置是必不可少的。两种不同的方法，即知识驱动和机器学习方法已被用于拟合。在原子蒙特卡罗模拟中采用这些模型能够预测Fe-Mn合金的磁性和热力学性质，以及它们的耦合，作为温度的函数。这包括居里温度随Mn浓度的增加而降低，混合焓的温度演化及其与合金磁化强度的相关性。此外，超越无缺陷系统，我们确定了空位和Mn原子之间的结合自由能，这是控制Fe-Mn合金中原子输运的关键参数。
2020-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Application of the Statistical Moment Method to Melting Properties of Ternary Alloys with FCC Structure
采用统计矩方法对面心立方结构AlCuSi三元合金的高压熔化特性进行了理论研究。我们计算的合金的熔化温度下的压力高达80 GPa。还研究了熔化温度与合金元素含量的关系。我们的结果与以前的实验，模拟和其他理论计算吻合得很好。
2019-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Mechanistic origin of high retained strength in refractory BCC high entropy alloys up to 1900K
体心立方（BCC）高熵合金MoNbTaW和MoNbTaVW在高达1900 K的温度下具有优异的强度保持性。保留强度的机械起源是未知的，但对于在BCC HEA组合物的巨大空间中找到最佳合金是至关重要的。对Nb-Mo、Fe-Si和Ti-Zr-Nb合金的实验表明，刃位错的迁移率降低，从而激发了BCC合金刃位错强化的理论。与在低温下由螺旋位错运动控制的纯BCC金属和稀合金不同，BCC HEAs的强度可以由刃位错控制，并且特别是在高温下，这是由于为通过溶质的随机场的边缘滑移而产生的屏障。BCC合金中的边缘运动的无参数理论定性和定量地捕获MoNbTaW和MoNbTaVW合金的强度与温度。然后，该理论的简化分析版本能够筛选Mo-Nb-Ta-V-W族中超过600，000种成分，识别具有高保留强度和/或降低的质量密度的有希望的新成分。总的来说，该理论揭示了一种意想不到的机制，负责BCC合金的高温强度和铺平了道路，更强的高熵合金的理论指导设计。
2019-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Influence of Coherent Elastic Strain on Phase Separation in BCC Nb-V Alloys
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
研究通过整合相干弹性兼容性，揭示其对BCC铌-钒合金相分离的抑制作用，改变相平衡解释，提供通用相图建模框架。
2026-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Calculations of the Krypton Phase Diagram and Novel Plasticity
The University of Edinburgh（爱丁堡大学）
该研究采用多种方法构建氪的相图，发现其体心立方相含高迁移率的“贪心蛇”缺陷，重新解读了熔体曲线异常，还对比了两体势与MACE模型的适用性。
2026-08-07 cond-mat.mtrl-sci
One-step theory of fcc-bcc martensitic transformation
钢中的马氏体相变是它们非常高的强度的原因，因此自Martens的第一部作品以来，已经研究了一个多世纪。然而，还没有简单的物理理论。一个严格的分类的晶体subgroupoid（包）的KS变种和KS，NW和Pitsch变种之间的连续性被引入到代表与马氏体相变的晶体错综复杂。从这个分析，提出了一个新的简单的理论的基础上Pitsch失真。扭曲尊重铁原子的硬球包装，并意味着存在一个中性线沿紧密包装的方向。其主应变为0、-5.8和+15.5%，远低于贝恩畸变的+12、+12和-20%值。马氏体变体通过相变连续变形的奥氏体基体中的Pitsch畸变形核。马氏体变体通过相同的Pitsch畸变生长;它们局部处于Pitsch取向，因此在奥氏体的变形场内逐渐取向，导致包括KS和NW的连续取向。现在可以重新解释文献中报道的许多观察结果。
2012-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous local distortion in BCC refractory high-entropy alloys
虽然特殊的机械和辐射性能已被发现在新兴的中熵和高熵合金（MEA和HEAs），其复杂的原子环境的重要性，反映了原子大小和化学的多样性，缺陷传输已在很大程度上未被探索在原子水平。本文采用基于原子对分布函数测量的局域结构方法，结合密度泛函理论计算，研究了一系列体心立方（BCC）膜电极和高分子膜电极.我们的研究结果表明，所有的合金表现出局部晶格畸变（LLD）在一定程度上，但异常的LLD，合并的第一和第二原子壳层，只发生在Zr和/或Hf-含MEA和HEAs。此外，通过从头算模拟，我们表明，元素之间的电荷转移大大降低了尺寸失配效应。LLD和电荷转移之间的竞争共存不仅证明了电子效应对MEA和HEAs中局部环境的重要性，而且为深入理解这些合金中复杂的缺陷输运提供了新的视角。
2019-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculations for structural properties of Zr-Nb alloys
在零温条件下，对不同铌浓度下Zr-Nb合金的结构性质进行了从头算计算。不同的情况下，Zr-Nb合金与具有BCC和HCP结构的晶胞被认为是。得到了晶格常数的最佳值。确定了零温下结构转变HCP \rightarrow BCC对应的铌浓度临界值。分别研究了铌浓度为12.5%和25%的HCP和BCC两种结构的电子态密度。
2013-03-22 cond-mat.mtrl-sci
A simple descriptor for energetics at fcc-bcc metal interfaces
我们已经开发了一种新的和用户友好的界面能量计算方法，避免了从散装和平板计算之间的数值差异，如沿垂直于界面的方向的k点的数量派生的问题。我们已经将其应用于36 bcc-fcc金属界面（100）取向，并发现一个明确的界面能依赖于两种金属的功函数之间的差异，一方面，和d电子的总数。在面心立方晶体中观察到比体心立方晶体更大的机械变形。对于每个体心立方金属，界面能被发现遵循其d带的位置，而同样的是没有观察到面心立方。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
An Improved CVM Entropy Functional for BCC Alloys
我们探讨了修改的可能性的熵功能中使用的集群变分方法，使截断误差由于有限大小的基本集群的多重性可以得到纠正。该多重性的数值通过要求体心立方结构的四面体近似中的修改的CVM熵泛函（M-CVM）来得到用于有序化和相分离的精确的临界温度。通过与蒙特卡罗模拟结果的比较，我们证明了用M-CVM方法可以得到任意组成和温度下有序相和无序相的序参量、关联函数和Gibbs函数的精确值.
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Evaluation of microstructure and mechanical property variations in AlxCoCrFeNi high entropy alloys produced by a high-throughput laser deposition method
21个不同的AlxCoCrFeNi合金快速制备激光合金化等原子CoCrFeNi基板Al粉末，以创建一个合金库，范围为x=0.15-1.32。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜和纳米压痕技术研究了晶体结构、微观结构和力学性能的变化。随着Al含量的增加，晶体结构从无序的FCC转变为无序的BCC和有序的B2结构的混合物。虽然BCC/B2形成的开始与先前报道的铸造合金一致，但在激光处理的材料中在较大的Al含量下观察到FCC结构，从而导致更宽的两相区。在这些高Al含量下，FCC相主要局限于BCC/B2晶界。FCC相的纳米压痕模量和硬度随着Al含量的增加而增加，而BCC/B2结构的性能对组成不敏感。激光处理的合金的结构和机械性能与铸造合金的报告结果惊人地一致，证明了将这种高通量方法应用于多组分合金设计的可行性。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Lattice distortions and non-sluggish diffusion in BCC refractory high entropy alloys
本研究通过放射性示踪和中子全散射技术结合第一性原理计算，系统研究了Co、Mn、Zn在两种BCC难熔高熵合金中的杂质扩散，揭示了局域晶格畸变与短程有序对扩散机制的影响，发现Co以间隙机制快速扩散，为高温合金设计提供了关键依据。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Emergent spin Hall conductivity in Tantalum-Rhenium alloys
本文研究Ta-Re合金的自旋霍尔电导率，发现约60 at.% Ta时因费米能级调控而显著增强，并用太赫兹发射实验和刚性能带模型验证了该增强效应。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Bain distortion of noble metal thin films that exhibit fcc, bct, and reoriented fcc structures
针对弯曲 Ag 纳米线中 bcc 相仅见于表面附近的问题，本文通过 Cu、Ag、Au 第一性原理计算表明表面压缩更倾向稳定 bct 结构，且固定 bct-fcc 边界是关键。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase partitioning in a novel near equi-atomic AlCuFeMn alloy
采用电弧熔炼法合成了一种新型的低成本、近等原子比的Al、Cu、Fe、Mn合金。铸造合金具有枝晶显微组织，其中枝晶由无序的FCC相和有序的FCC相组成。枝晶间区域由有序的面心立方相和失稳分解的体心立方相组成。在枝晶间观察到Cu偏析，而枝晶区富含Fe。合金的体硬度为~ 380 HV，表明显著的屈服强度。
2017-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Microstructural features and hydrogen diffusion in bcc FeCr alloys: a comparison between the Kelvin probe- and nanohardness based- methods
本文结合开尔文探针电位氢电极法、热脱附谱和原位纳米压痕，研究FeCr合金中位错、晶界和Cr原子形成的可逆氢陷阱对氢扩散的抑制作用，并验证了基于纳米硬度的扩散系数新方法。
2024-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Microstructure and elevated-temperature mechanical properties of refractory AlMo0.5NbTa0.5TiZr High Entropy Alloy fabricated by powder metallurgy
多主元合金系设计是近年来耐火材料领域研究的新方法。然而，大多数研究针对电弧熔炼过程中晶粒粗化的弱点和冷却过程中元素偏析的不均匀组织。本研究旨在利用粉末冶金技术设计并制备高熵合金。采用粉末冶金方法制备了一种成分接近AlMo 0.5NbTa 0.5TiZr的高熵耐热合金。该合金由两个体心立方（BCC）相组成。一个相是无序的体心立方相，富含Mo、Nb和Ta;另一个相是有序的体心立方相，富含Al和Zr。AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金的密度为7.46g/cm ~ 3，显微硬度为678 HV。在298 K和1273 K下的压缩屈服强度分别为2466 MPa和964 MPa。概述了该合金的性能以及粉末冶金对合金组织和性能的有益影响。
2017-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio tensile tests applied to BCC refractory alloys
本文采用 ab-initio 拉伸变形模拟研究多种 Nb/Mo 基二元及四元 BCC 难熔合金，揭示峰值应力与价电子数的关系，并比较其与 Pugh 比等延性指标的关联。
2023-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio modeling of the energy landscape for screw dislocations in body-centered cubic high-entropy alloys
在传统的体心立方（bcc）金属中，螺旋位错的核心性质在低温下的塑性形变中起着关键作用。近年来，具有体心立方晶体结构的难熔高熵合金（RHEAs）受到了广泛关注。然而，与面心立方高熵合金（HEAs），有少得多的调查bcc HEAs，特别是在这些多主元素合金中的化学短程有序（SRO）对位错迁移率的可能影响。本文利用密度泛函理论研究了MoNbTaW RHEAs合金中位错核的分布特性，以及SRO对位错核特性的影响。发现RHEA的芯能平均值大于相应的纯组分bcc金属的芯能平均值，并且对SRO的程度相对不敏感。然而，SRO的存在被证明有很大的影响，缩小的位错芯能量的分布和减少的空间异质性的位错芯能量在RHEA。有人认为，HEAs的机械行为的后果是在能量景观的位错，这可能会不均匀地抑制他们的运动的变化。
2020-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Short-range order and its impacts on the BCC NbMoTaW multi-principal element alloy by the machine-learning potential
本文利用神经网络机器学习势研究短程有序对BCC NbMoTaW多主元合金力学性能的影响，揭示Mo-Ta局部B2有序结构及其对弹性、声子和位错摩擦的强化作用，为计算指导MPEA设计提供新途径。
2022-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Rate- and Line-Length-Dependent Screw Dislocation Glide Mechanisms in BCC Refractory Metals and Alloys
Department of Materials Science and Engineering, University of Michigan（密歇根大学材料科学与工程系）
本研究通过分子动力学和应变增强超动力学方法，揭示了BCC难熔金属和合金中位错滑移机制受应变率、位错线长度和化学成分的联合影响。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Experimental validation of density functional theory calculations on the Zr/Al oxide nanocluster formation in bcc Fe
在含Zr和Al的bcc Fe基体中，不同原子团簇构型的从头算模拟结果表明，Y-Zr-O相的形核具有能量可容性，最好是三角形结构的Y 4 Zr 3 O 12。随后，HRTEM研究所制备的Fe - 14 Cr-0.3 Y2 O3 - 0.6 Zr - 4Al氧化物弥散强化（ODS）合金显示78%的沉淀物与Y 4 Zr 3 O 12结构，从而证实了从头计算模拟的预测能力的二次形成在多组分合金。
2022-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Nanocrystalline equiatomic CoCrFeNi alloy thin films: Are they single phase fcc?
四元等原子CoCrFeNi大块合金在文献中被广泛研究。在实验条件下，该合金为单相fcc结构，其物理机械性能与五元等原子CoCrFeMnNi合金相似。大量的研究集中在块体纳米晶高熵合金或成分复杂合金的力学性能及其退火后的微观结构演变。薄膜加工路线为形成纳米晶合金提供了一种极好的替代方案。由于溅射法制备的薄膜具有成核率高、缺陷密度大等特点，其微结构演化的动力学过程往往比体材料中发生的过程要快。在这里，薄膜被用来研究在Si/SiO2和c-蓝宝石衬底上通过磁控共溅射从元素源沉积的纳米晶CoCrFeNi的相演变。与块体合金相比，薄膜的相和微观结构进行了讨论。主要结论是，只要有足够的形核位置，即使在室温下也可以形成第二相。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci
