Precipitation induced recrystallisation (PIX) in a Ti-Fe-Mo bcc-superalloy driven by lattice misfit
University of Birmingham（伯明翰大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；United Kingdom Atomic Energy Authority（英国原子能管理局）
研究发现，在Ti-Fe-Mo体心立方超合金中，通过晶格错配驱动的沉淀诱导再结晶（PIX）可使晶粒尺寸显著细化。
2026-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Dissecting physics of carbon ordering in bcc iron
本研究通过分子动力学、Metropolis Monte Carlo及含化学相互作用和有限温度效应的平均场理论等方法，揭示铁碳系统中Zener有序化主要由局部化学相互作用和有限温度效应主导，而非Zener最初描述的平均场性质。
2024-07-30 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
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
Bayesian inference and uncertainty quantification for modeling of body-centered-cubic single crystals
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本文通过贝叶斯模型校准和全局敏感性分析，研究体心立方单晶钼在静压到冲击载荷下的变形行为，识别关键物理假设和不确定性，并验证模型预测能力。
2025-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Free energy calculation of mechanically unstable but dynamically stabilized bcc titanium
许多具有重要技术意义的材料的相图具有高对称性高温相，这些相表现出声子不稳定性。主要的例子包括记忆合金，以及铁电、耐火和结构材料。这些阶段的热力学已被证明具有挑战性的原子计算热力学技术处理，由于当地的低对称性扭曲之间的发生恒定的非谐驱动的跳跃，同时保持高对称性的时间平均结构。为了计算在这样的阶段中的自由能，我们建议探索系统的势能面的局部极小值的离散采样通过格子气蒙特卡罗方法和连续采样通过晶格动力学方法在每个局部极小值附近。考虑到局部最小值的接近性，有必要通过使用Voronoi曲面细分来仔细地划分相空间以约束配分函数的积分域，以便避免双重计数伪影并使得能够在每个局部最小值附近进行准确的谐波处理。我们认为钛的体心立方相作为一个典型的例子来说明我们的方法。
2017-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio Study of Screw Dislocations in Mo and Ta: A new picture of plasticity in bcc transition metals
我们首次报道了<111>体心立方过渡金属Mo和Ta中螺位错核的从头计算密度泛函研究。我们的研究结果提出了一个新的图片的体心立方塑性对称和紧凑的位错核心，相反，目前接受的图片的基础上连续和原子间的潜力。在这个新的图片的核心能量尺度是在更好地符合Peierls能量障碍位错运动的实验建议。
1999-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Solute strengthening and softening from screw dislocation in BCC tantalum: A first-principles study
本研究利用第一性原理计算揭示BCC钽中螺位错与溶质原子的作用机制，识别Hf、Zr的软化及Mo、W、Ir的强化效应，并以相互作用能和电子功函数加以解释。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Screw dislocations in BCC transition metals: from ab initio modeling to yield criterion
我们在这里展示了如何密度泛函理论计算可以用来预测体心立方（BCC）金属的屈服应力的温度和取向依赖性的热激活制度，其中塑性是由1/2 Burgers矢量的螺旋位错的滑移<111>。我们的数值模型采用了非施密德效应，无论是孪生/反孪生的不对称性和非滑移效应，其特征在于通过从头计算直位错。该模型使用的扭结对成核焓预测线张力模型也完全参数化从头计算的应力依赖性。该方法在此针对体心立方钨进行了说明，但适用于所有体心立方金属。与实验数据的比较可以突出我们的建模方法的成功和剩余的局限性。
2021-05-07 cond-mat.mtrl-sci
The effects of Vanadium on the strength of a bcc Fe Σ3(111)[1-10] grain boundary
采用密度泛函理论计算研究了微合金化元素钒对体心立方Fe_（111）[1-10]对称倾斜晶界强度的影响。通过第一性原理计算得到了晶界结构的最低能量组态。比较了钒在晶界上的替位和填隙点缺陷形成能。替代型缺陷优于间隙型缺陷。计算了钒在晶界和断口上的偏聚能。含钒和不含钒的晶界的结合能计算表明，钒强化了bcc铁113（111）[1-10]晶界。
2012-01-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles thermoelasticity of bcc iron under pressure
我们研究了铁磁性体心立方铁的弹性和各向同性聚集体性质作为温度和压力的函数，通过计算Helmholtz自由能的体积守恒应变结构，使用第一性原理线性响应linear-muffin-tin-orbital方法和广义梯度近似。我们包括电子激发的贡献，自由能的能带结构，声子的贡献，准谐波晶格动力学。我们计算的弹性模量和它们的温度和压力的依赖性与现有的实验和理论数据之间进行了详细的比较。
2006-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Kinetics of segregation formation in elastic field of edge dislocation in bcc iron
本文用计算机模拟方法研究了位错弹性场中杂质原子再分布的动力学。一部作品由几个阶段组成。第一种是用改进的分子静力学方法模拟了Burgers矢量沿[100]方向的位错核结构。第二个是获得的系数，确定的扩散系数矩阵的对角元素的应变张量的分量的影响，并在bcc铁中的碳原子通量的方程。第三阶段是用分子动力学方法模拟无缺陷晶体中碳原子的扩散特性。第四和最后阶段使用我们在第一阶段获得的关于原子结构的数据，以及在第二和第三阶段中计算的特征，是间隙原子偏析形成的模拟，其基于求解考虑位错产生的弹性形变的扩散方程。复杂的开发模型被用来分析偏析形成的动力学。3D图显示了在一定温度下不同时间内位错附近间隙原子的分布。
2020-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and thermodynamics of bcc vanadium at high pressures
采用第一性原理线性响应线性muffin-tin-orbital方法，研究了立方晶系钒的晶格动力学和热力学随温度和压力的变化。计算的声子态密度（DOS）显示出很强的温度依赖性，不同于非弹性中子散射测量，声子态密度显示出从室温到1273 K几乎没有变化。我们得到的亥姆霍兹自由能包括电子和声子的贡献，并计算各种状态方程的属性，如体积模量和热膨胀系数。已与现有的实验测量进行了详细的比较。
2006-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Universal correlation between electronic factors and solute-defect interactions in bcc refractory metals
溶质原子与晶体缺陷（如空位、位错和晶界）之间的相互作用在决定固溶体合金的物理、化学和机械性能方面起着至关重要的作用。在这里，我们提出了一个普遍的相关性之间的两个电子因素和溶质-缺陷的相互作用能的二元合金的体心立方（bcc）难熔金属（如W和Ta）与过渡金属替代溶质。一个电子因素是双峰的d-轨道局域态密度的基质原子在取代位点，和其他有关的杂化强度之间的价sp-和d-带相同的基质原子。值得注意的是，相关性是独立的类型的缺陷和替代网站的位置，下面的线性关系，为一个特定的溶质矩阵元素对。我们的研究结果提供了一个新的和定量的指导工程的基础上的电子结构的合金中的溶质-缺陷的相互作用。
2019-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Continuous atomic displacements and lattice distortions during martensitic transformations in fcc-bcc-hcp systems
这项工作将我们以前关于fcc-bcc马氏体相变的工作推广到fcc-bcc-hcp系统中更大的相变族和fcc-fcc机械孪生。原子位移和晶格畸变的解析表达式是直接从取向关系计算的，无需任何自由参数的调整;唯一的假设是，原子是硬球，不能相互穿透。的习惯面预测上的简单的标准，他们是不旋转的失真，并将结果与文献中发表的实验观察。结果表明，shuffle是必需的变换意味着hcp相位，因为hcp原始布拉维晶格包含两个原子，而不是一个为fcc和bcc相位。一个简单的编码的晶格扭曲和洗牌允许属性群的结构，在fcc-hcp-bcc系统的转换。给出了中间态的解析表达式，可用于计算活化能。马氏体变形发生在一个步骤中，没有剪切，其住宿产生的取向梯度在母相中，独立于其滑移模式。可逆性的概念是详细的结晶学和形态学参数的基础上。将这种方法应用于扩散限制马氏体相变的可能性进行了讨论。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Lattice relaxations in disordered Fe-based materials in the paramagnetic state from first principles
在这项工作中，我们提出了一种方法的结构弛豫的磁性材料在顺磁制度，在绝热快磁近似内的无序局部矩（DLM）图片的密度泛函理论（DFT）的框架。该方法直接使用任何允许结构松弛的$ab$ $initio$代码来实现。通过计算bcc Fe和bcc Fe $_{1-x}$ Cr $_x$随机合金中Fe空位和C空位的形成能和几何构型，说明了在晶格弛豫过程中考虑无序磁态的重要性.在空位情况下，空位的最近邻向空位弛豫0.16 μ m（理想bcc最近邻距离的~ 5%），这是铁磁情况下弛豫的两倍。在这些位置上的DLM状态下计算的空位形成能为1.60 eV，与使用DLM但在铁磁弛豫位置上计算的形成能相比，其对应于约0.1 eV的减少。碳间隙形成能被发现是0.41 eV时，使用的DLM放松的位置，相比于0.59 eV时，FM-放松的位置被采用。对于体心立方Fe $_{0.5}$ Cr $_{0.5}$合金，当考虑DLM状态弛豫时，与铁磁状态下弛豫的位置相比，混合焓降低了5 meV/原子，或约10%。
2018-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Vibrational contribution to the thermodynamics of nanosized precipitates: vacancy-copper clusters in bcc-Fe
在简谐近似下，研究了晶格振动对bcc-Fe中由空位和/或铜组成的纳米尺度共格团簇热力学的影响。采用基于Metropolis蒙特卡罗模拟的格上模拟退火和基于分子动力学的非格上弛豫相结合的方法，得到了T = 0 K时最稳定的团簇构型.最新的原子间的潜在内置的框架内的嵌入原子的方法为Fe-Cu系统。用声子态密度计算了bcc-Fe中缺陷团簇的振动自由能。在有限的温度下，确定了纯bcc-Fe和fcc-Cu的总自由能以及空位铜团簇的总形成自由能和总结合自由能。我们的研究结果进行了比较，从以前的调查使用经验多体原子间相互作用势和第一性原理方法的可用数据。为了进一步应用率理论和对象动力学蒙特卡罗模拟，在本研究中评估的振动效应包括在先前推导的分析拟合的基础上的经典毛细管模型。
2011-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation Transmission Across Tilt Low-Angle Grain Boundaries in BCC Fe: The Role of Elastic Interactions
本研究通过分子动力学模拟发现弹性相互作用是体心立方铁中小角度晶界阻碍位错透射的主导因素，建立的解析模型可定量预测位错透射应力，为晶界强化材料设计提供依据。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Lattice dynamics and thermodynamics of bcc iron at pressure: first-principles linear response study
在广义梯度近似下，采用第一性原理线性响应线性muffintin轨道方法计算了铁磁性体心立方铁的晶格动力学和热状态方程性质。计算的声子色散和声子态密度，无论是在环境压力和高压下，表现出良好的一致性与非弹性中子散射数据。我们发现的自由能作为体积和温度的函数，包括电子激发和声子的贡献，我们推导出各种热力学性质在高压和高温。室温下的热状态方程与金刚石压砧测量结果吻合得很好。我们已经进行了详细的调查的行为的各种热状态方程参数，如体积模量，热膨胀系数，安德森-Gruneisen参数，Gruneisen比，以及作为温度和压力的函数的热容。一个详细的比较已与现有的实验测量，以及从类似的理论研究的结果，钽。
2005-12-19 cond-mat.mtrl-sci
$β$ orientation reconstruction and shear deformation calculation in hcp-bcc-hcp phase transformation
提出基于簇的β取向自动重建技术及基于帧旋转和形状变换的hcp-bcc相变变形梯度计算方法，为α微观结构历史分析和相变运动学与连续介质模型整合提供工具。
2024-11-26 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
Electronic origin of solute effects on the mobility of screw dislocation in bcc molybdenum
该研究利用第一性原理计算和螺位错偶极子模型，揭示不同溶质原子对 bcc 钼中螺位错形成能、运动应力及位错芯吸引或排斥作用的电子起源。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Interaction of discrete breathers with primary lattice defects in bcc Fe
以体心立方铁为例，采用原子模拟方法，分析了过渡金属中分立呼吸子与空位、位错、表面等原生晶格缺陷的相互作用。晶格缺陷上的离散呼吸子的散射诱导局部原子激发，强度和弛豫时间取决于缺陷结构和呼吸子动能。计算和分析了散射引起的固有呼吸子能量的耗散。可以得出结论，呼吸缺陷的能量转移可能规定激活的晶格缺陷引起意想不到的非热效应，如增强的质量传递或电塑性，已经实验报道，但迄今尚未完全理解在原子尺度水平。
2015-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Molecular static simulation of edge dislocation core in bcc iron
用改进的分子静力学方法模拟了体心立方铁中的位错芯结构。这种方法的一个特点是应用迭代过程，其中的原子结构在附近的缺陷和常数，确定沉浸在弹性连续体中的原子的位移计算在一个自洽的方式。按照上述方法，我们开发了一个模型，用于计算刃型位错的原子结构，考虑到周围的主要计算单元的弹性介质的各向异性。考虑到各向异性引入一个明确的角度依赖性的位错所产生的弹性场的参数：伯格斯矢量和泊松比的大小。对Burgers矢量沿[100]方向的劈裂位错进行了模拟。文中给出了迭代算法的收敛性，并考虑了计算单元大小对结果的影响。计算结果为：体心立方铁中位错的原子结构、描述离位错线大距离处的弹性位错场的参数的角度依赖性以及整个模拟区域中的应变张量分量。
2020-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Modeling solute-grain boundary interactions in a bcc Ti-Mo alloy using density functional theory
本研究利用密度泛函理论计算了Y、Zr和Nb在bcc Ti-25 at% Mo合金中向S5晶界的偏聚能，发现溶质更倾向于偏聚至Mo位点，且偏聚能趋势主要由弹性相互作用决定，与溶质尺寸成正比。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the mechanical behaviour of additively manufactured metamaterials with twinning and meta-harmonics
本研究揭示了孪晶使BCC晶格从弯曲转向拉伸主导，提升刚度与强度，并受双峰谐波微观结构启发设计元谐波晶格，通过控制孪晶界异质分布放大局部轴向应变能，使刚度进一步增强206%，释放了多孔材料潜力。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Non-linear elastic effects in phase field crystal and amplitude equations: Comparison to ab initio simulations of bcc metals and graphene
我们研究了相位场晶体模型中的非线性弹性形变，并推导了振幅方程。两个来源的非线性被发现，其中之一是基于几何非线性表示通过有限应变张量。它反映了连续体模型的欧拉结构，并正确地描述了刚度的应变依赖性。通常，相关应变张量与左柯西-格林变形张量有关。在各向同性的一维和二维情况下，弹性能可以通过正确的变形张量等效地表示。预测的各向同性低温非线性弹性效应与体心立方的体积模量导数$K'=4$的Birch-Murnaghan状态方程直接相关。二维的推广建议使用$K'_{2D}=5$。这些预测是在协议与各种体心立方元素和石墨烯的大应变体变形的从头计算结果。如果考虑密度波振幅的应变依赖性，则会出现物理非线性，并导致弹性弱化。对于各向异性变形，振幅的大小取决于它们与所施加应变的相对取向。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Electronic density of states as the descriptor of elastic bond strength, ductility, and local lattice distortion in BCC refractory alloys
本文利用DFT计算发现，费米能级电子占据数N(Ef)是BCC难熔高熵合金弹性键合强度、延展性和局部晶格畸变的关键描述符，为设计高强度高延展性RHEAs提供了新机遇。
2025-04-01 cond-mat.mtrl-sci
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
Cluster variation method analysis of correlations and entropy in BCC solid solutions
当多种化学物质共享共同晶格的位置时，就会出现固溶体。虽然单个位点的占据是随机的，但化学相互作用偏好会使相邻位点的占据概率发生偏差，并且这种偏差会使混合熵降低到理想值以下。足够强的偏置导致破缺相变。我们应用簇变分方法来探索体心立方晶格上的两个特定的化合物，表现出相反的排序趋势的背景下，固体解决方案。采用密度泛函理论模型的能量，我们表明，CuZn表现出有序-无序的CsCl原型结构的转变，而AlLi，而不是采取的NaTl原型结构，我们评估它们的温度依赖的序参量，相关性和熵。
2020-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Collapse modes in SC and BCC arrangements of elastic beads
采用离散元方法对压缩简立方和体心立方周期排列的弹性无摩擦小球的塌陷模式进行了数值研究。在纯流体静力压缩下，SC排列倾向于转变成有缺陷的六方密堆积或无定形结构。体心立方组装体表现出几种塌陷模式，其中一种被确定为cI16结构，与体心立方金属Li和Na在高压下的行为一致。偏应力的存在导致BCC结构通过Bain路径转变为面心立方（FCC）结构，这为原子系统力学行为的起源提供了重要的见解，而我们工作中使用的弹性球模型可以成为一个有用的范例，扩展广泛应用于许多科学分支的硬球模型的能力。
2020-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Chromium-vacancy clusters in dilute bcc Fe-Cr alloys: an ab initio study
利用从头计算方法，研究了稀体心立方Fe-Cr合金中小空位和空位-铬团簇的稳定性。为了解释C.D. Hardie等人，核材料杂志439，33（2013）中描述的，并且显示了在低Cr合金中Cr偏析的发生，我们研究了铬是否可以在铬浓度低于10-11 at. %.我们发现，一个单一的空缺可以吸引多达四个铬原子在最积极有利的集群配置。含一个空位和1 ~ 8个Cr原子的团簇的结合能可以很好地用第二、第三和第五近邻配位的Cr原子数的线性函数来描述。结合能趋势的磁性起源由Cr原子的磁矩的平均值与结合能之间的相关性确认。类似的趋势也发现双空位铬集群，确认他们也可能是更大的系统尚未访问从头计算。在双空位的情况下，与单空位的情况相比，结合能与Cr原子的数目的比率增加了两倍以上。
2017-03-08 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
Cohesive and magnetic properties of grain boundaries in bcc Fe with Cr additions
从第一性原理出发，研究了纯bcc Fe和稀FeCr合金中两种对称$\Sigma3(111)$和$\Sigma5(210)$倾斜晶界的结构、内聚和磁性。考虑了Cr溶质原子的不同浓度和位置。我们发现，Cr原子置于GB晶体中使结合力提高了0.5-1.2 J/m $^2$。在晶界附近的层中的替代Cr对晶界结合力表现出各向异性的影响：当它被放置在（111）取向的Fe晶粒中时是中性的，而当它被替代在（210）晶粒的边界层中时，结合力增强（0.5 J/m $^2$）。Cr溶质的强化作用主要由粘结结合能的化学成分决定。我们的计算表明，与自由铁表面，Cr杂质偏析的Fe晶粒的边界。GB原子上的磁矩发生了很大的变化，其变化与相应的GB平面的弛豫模式相关。添加Cr的磁矩比Cr晶体中的磁矩增强2-4倍，并且与Fe原子上的磁矩反平行。
2009-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent optical and magneto-optical spectra of ferromagnetic BCC Fe
该研究基于 Williams-Lax 理论，用含晶格与磁无序的超胞方法计算 BCC Fe 的有限温度光学及磁光光谱，揭示声子、磁振子辅助跃迁和热退磁导致的峰位红移。
2024-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic Stable Site for Interstitial alloy (N or O) in bcc-Refractory Metals using Density Functional Theory
体心立方（bcc）难熔金属的塑性主要是由于溶质或热激活引起的应力张量。溶质原子驻留的机制导致这些金属的不稳定性。早期的研究已经考虑了钨（W）中的氧（O）或碳（C）的机制，尽管环境的主要成分是氮（N）。本文采用密度泛函理论（DFT），通过计算体心立方结构难熔金属（Mo和Nb）的平衡参数、结构参数、溶解能和体积应变，研究了间隙溶质（N或O）的热力学稳定位置。所有弛豫固溶体结构的溶解机理都是从过饱和晶胞到低浓度（1.82at.%）的放热反应除了Mo-N固溶体。在低溶质浓度下，观察到体积应变的收敛。在这一点上，Mo-N和Mo-O的固溶体在八面体（o）位置处具有较小的整体应力（较小的变形），而Nb-N和Nb-O的固溶体在四面体（t）位置处。这当然表明了为什么周期表VB（Nb）和VIB（Mo）族中的这两种bcc-难熔金属表现出不同的变形行为，从而给出它们在位置偏好稳定性方面的差异。
2021-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Critical parameters for the disorder-induced metal-insulator transition in FCC and BCC lattices
我们用转移矩阵方法研究了无序诱导的金属-绝缘体相变。我们采用各向同性的最近邻跳跃和均匀分布的无序势.在简单立方晶格的基础上，我们对自然界中常见的体心立方和面心立方晶格进行了数值计算。我们得到的本地化长度从计算的李雅普诺夫指数为不同的系统尺寸。使用有限尺寸标度分析该数据以找到关键参数。我们创建了一个能量无序的两种晶格类型的相图，注意到它是对称的带中心的体心立方晶格，但不为面心立方晶格。我们发现一个临界指数约为1.5-1.6的两种晶格类型的过渡发生在固定的能量或固定的无序，同意先前获得的结果属于相同的正交普适性类的其他系统。我们注意到临界无序度随着最近邻的数量而增加，这与直觉一致。
2008-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Crystallographic control of hydrogen ingress in bcc-Iron: Insights from ab initio simulations
通过从头算模拟研究体心立方铁表面氢渗透，发现弱吸附位点作为低势垒通道入口，提出表面织构或取向控制以抑制氢脆的设计规则。
2025-05-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ginzburg-Landau theory of crystalline anisotropy for bcc-liquid interfaces
界面自由能$γ$的弱各向异性是影响具有原子级粗糙固-液界面系统中枝晶生长形态的关键参数。采用Ginzburg-Landau理论研究了体心立方（bcc）形成系统的各向异性的物理起源和定量预测，其中序参量是对应于主倒易晶格矢量的密度波的振幅。我们发现，这个理论预测正确的符号，$γ_{100}>γ_{110}$，和幅度，$(γ_{100}-γ_{110}) / (γ_{100}+γ_{110})\approx 1%$，这种各向异性的MD模拟的结果与Fe。结果表明，固体密度波进入液体的空间衰减率的方向依赖性，由晶体结构施加，是各向异性的主要决定因素。通过对$\{110\}$晶面不同倒易晶格矢量密度波剖面的MD计算，验证了这种方向依赖性。我们的结果与根据Ginzburg-Landau理论[Shih \emph{et al.}，Phys. Rev. A { \bf 35}，2611（1987）]的早期公式预测的逆序$γ_{100}<γ_{110}$进行了对比。
2006-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Modeling the atomic structure in the vicinity of the spherical voids and calculation of void growth rate anisotropy in bcc iron and tungsten
我们研究了空洞附近的原子结构对其生长速率各向异性的影响。在第一部分中，我们使用先进的分子静力学方法模拟了Fe和W中纳米空洞附近的原子结构。在第二部分中，我们利用前面得到的考虑弹性场影响的方程计算空洞面元的位移率，并利用第一部分的原子结构模拟结果计算应变张量的分量。计算是在宽的温度范围内，在一定的过饱和度下，对几种尺寸的空穴进行的。对上述bcc结构金属的模拟结果表明，在空洞附近沿100、110、111型晶向的原子位移存在显著差异，这种原子位移的各向异性导致表面元素位移率的球对称性降低。结果，最初的球形空隙形状变成了多面的。
2020-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
