Integrating Macrostate Probability Distributions with Swing Adsorption Modeling for Binary/Ternary Gas Separation
Pusan National University（釜山国立大学）；National Taiwan University（台湾大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
本文提出一种结合宏观态概率分布与循环过程优化的建模框架，用于高效预测多组分吸附平衡，提升气体分离过程的设计效率。
2025-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
A pseudobinary approach in multicomponent interdiffusion
随着系统中元素数量的增加，互扩散研究变得越来越困难。计算二元系互扩散区各组分的互扩散系数是相当容易的。计算了二元系统Kirkendall标记面组成的内禀扩散系数。然而，在三元体系中，只能计算来自两个不同扩散偶的组成曲线相交的组成的互扩散系数。当Kirkendall标记物也存在于该组合物中时，可以计算固有扩散系数，这是通常难以满足的条件。在四元系统中，三个不同扩散偶的组成分布必须在一个特定组成处相交以计算扩散参数，这是几乎不可能满足的条件。为了避免这些复杂的多组分系统，平均互扩散系数的计算。提出了一种计算多组分体系内禀扩散系数和互扩散系数变化的方法。该方法可用于多组分伪二元系中的单扩散偶。扩散偶的端部构件的组成应选择成使得仅两种元素扩散到相互扩散区中。几个假设的扩散耦合被认为是为了验证和解释我们的方法。各种来源的计算误差进行了讨论。
2015-10-09 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
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
Interplay between spinodal decomposition and wetting in ternary to quinary mixtures
Indian Institute of Technology Roorkee（印度理工学院鲁尔基分校）
本研究通过二维相场模拟，探究了三至五元混合物中旋节线分解与润湿的相互作用，揭示了颗粒-组分相互作用如何调控微观结构演化，为多组分材料设计提供指导。
2026-10-07 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
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
The calculation of the diffusion coefficients in ternary multiphase Ti-NiAl system
本文讨论了三元多相体系中扩散系数的确定问题。在文献中，缺乏有关的近似方法，允许确定在这样复杂的系统中的扩散系数的数据。我们提出了质量守恒法（MCA）的组成的差异是线性的相的扩散系数的计算。仅需一个实验结果即可确定扩散数据。该方法在三元Ti-NiAl系统下实施和检验-该系统表征扩散偶Ti-NiAl中出现的三个金属间相。
2020-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Diffusion and Phase Evolution in Multicomponent Multi-Phase Alloys
本文对Ni-Cr-Al三元多相系在1200 ℃下的扩散进行了理论和实验研究。样品制备采用多次法。它已被证明，该方法允许获得良好的质量，平面，可再现和无氧化物的扩散对。首次采用宽谱线EDS分析法测定了浓度分布。应用了两种模型：1）R1中基于双速度方法的多相多组分模型; 2）双尺度两相模型，包括基体中的相互扩散（R1中的全局尺度）和基体与析出相之间的扩散（R3中的局部尺度）。模型被用于数值实验中的扩散路径，局部熵产生率和系统中存在的相的体积分数进行了计算。首次计算了两相体系的Kirkendall平面位移，并与实验结果进行了比较。结果表明，两种模型是一致的。采用多相多组分模型对扩散过程进行了模拟，并与实验结果进行了比较。实验和数值计算结果是一致的。已经发现：1）与Morral定理相反，0型相间边界（IB）在扩散期间移动，2）在当两相合金的末端组成接近相边界时的情况下，则单个β相区可以在两相区之间生长并且扩散路径进入单相区，3）扩散路径强烈地依赖于相边界线的形状，并且化学数据的准确性是建模中的关键因素;最近报道的在IB处的熵产生分布中出现的局部极值是数值误差的结果，并且可以被消除，如双尺度两相模型中所示。
2018-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and transport properties of ternary type-I Si clathrate K8Al7Si39
合成了一种由大量无毒元素组成的三元I型硅包合物K8 AlxSi 46-x，并研究了其在10 ~ 320 K温度范围内的输运性质.用中子粉末衍射和电感耦合等离子体发射光谱证实了所合成的化合物为三元I型Si笼形物K_8Al_7Si_39，晶格常数为a = 10.442A。电阻率和霍尔系数的测量结果表明，K8 Al 7Si 39是一种以电子为主要载流子的金属，密度约为1x10^27 /m3。K_8Al_7Si_39的Seebeck系数为负值，其绝对值随温度的升高而增大。热导率的温度依赖性类似于结晶固体。的无量纲的优值是约0.01，在300 K，这是可比的，为其他三元硅笼形物。
2015-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Body Diagonal Diffusion Couple Method for Estimation of Tracer Diffusion Coefficients in a Multi-Principal Element Alloy
体对角扩散偶法估计n个组分体系中的（n-1）2个互扩散系数要求（n-1）个扩散路径在（n-1）维空间中相交或紧密通过。这些相互扩散系数与n（n-1）个内禀（或n个示踪剂扩散系数）有关，尽管它们对于理解扩散的原子机制和材料的物理机械性质很重要，但在多组分系统中的Kirkendall标记实验之后，不能容易地估计它们。在这项研究中，示踪剂的扩散系数的估计，从只有两个扩散配置文件以下的概念，身体对角扩散偶方法在多组分系统的演示。随后，可以估计内禀系数和互扩散系数。这在很大程度上减少了总体工作量，因为它只需要两个而不是（n-1）个扩散分布，而不管组分的数量，具有能够估计所有类型的扩散系数的额外益处。可用的示踪剂扩散系数估计放射性示踪剂的方法进行比较，在这项研究中估计的数据，按照这种方法。该方法也可推广到放射性示踪剂法不适用的体系。
2022-05-13 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
Growth in multi-component alloys: Theoretical and numerical determination of phase concentrations
了解溶质扩散系数的作用，在平衡结线的选择过程中生长的第二相在三元和更高的多元两相合金是一个重要的问题，由于强烈的依赖性的机械性能的组成。在本文中，我们推导出的分析表达式预测的平面和圆柱形的沉淀物的生长过程中的矩阵中的连接线和组合物配置文件与对角扩散矩阵的假设。我们证实了我们的计算通过尖锐的界面和相场模拟。数值技术反过来又用于调查的作用，非对角条目中的扩散矩阵。此外，尖锐的界面方法允许跟踪的2D沉淀物的生长过程中的连接线的组合物，这有助于理解的变化，在生长过程中的系统选择的平衡连接线。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Extracting Composition-Dependent Diffusion Coefficients Over a Very Large Composition Range in NiCoFeCrMn High Entropy Alloy Following Strategic Design of Diffusion Couples and Physics Informed Neural Network Numerical Method
提出仅用三个策略设计的扩散偶结合物理信息神经网络反演方法，在NiCoFeCrMn高熵合金极宽成分范围内提取示踪、本征和互扩散系数。
2025-06-14 cond-mat.mtrl-sci
The statistical physics of multi-component alloys using KKR-CPA
我们应用统计物理学的变分原理和朗道相变理论，利用KKR的多重散射理论和相干势近似（CPA）对多元合金进行了研究。该理论是G. M.斯托克斯，J. B。斯汤顿湾D.约翰逊和其他人它与高熵合金的化学相稳定性高度相关，因为它预测了有限温度化学涨落的种类和大小。在这样做时，它包括由于改变场地占用而重新布置电荷和其他电子设备的影响。当化学涨落无约束地增长时，出现绝对不稳定性，可以推断出二级有序-无序相变。的S $^{(2)}$理论是预测的波动耗散定理，因此，我们推导出的CPA介质的线性响应，非常详细地在站点依赖的化学势扰动。这个理论在竞争效应方面有一个自然的解释：熵驱动无序，有利的对相互作用驱动原子有序。为了进一步澄清解释，我们提出了代表性的三元合金CuAgAu，NiPdPt，RhPdAg，和CoNiCu内的冻结电荷（或带只有）近似的结果。这些结果包括所谓的Onsager平均场校正，该校正扩展了理论有效的温度范围。
2015-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theoretical and numerical investigation of diffusive instabilities in multi-component alloys
工程合金的力学性能与其显微组织长度尺度密切相关。Mullins-Sekerka型扩散不稳定性是决定凝固过程中微观结构特征尺度的主要机制之一。与二元系统相反，在具有任意互扩散系数的多组分合金中，生长速率以及表征这些不稳定性的最大生长波长取决于动态选择的平衡联络线和稳态生长速度。在这项研究中，我们推导出解析表达式来表征在等温凝固的多组分（四元）合金的相互扩散系数矩阵的不同选择的分散行为，并确认我们的计算使用相场模拟。此后，我们进行对照研究，以捕获和隔离的依赖性不稳定的长度尺度上的溶质扩散系数和稳态平面前的速度，这导致了长度尺度的选择过程中的不稳定性的发病过程中的理解与任意扩散系数的任何合金组合物，包括独立和耦合的溶质扩散。
2016-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Data-Driven Prediction of NaCl-Type Entropy-Stabilized Oxide Compositions from First-Principles and Supervised Learning
Univ Paris Est Creteil, CNRS, ICMPE（巴黎东克雷泰伊大学，法国国家科学研究中心，分子化学与材料研究所）；Université Paris-Saclay, CNRS, Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，奥赛分子化学与材料研究所）
开发高通量计算框架，结合密度泛函理论等筛选等摩尔五元NaCl结构型熵稳定氧化物。构建数据库，用特殊准随机结构超胞描述并训练机器学习模型预测稳定性，为多组分氧化物探索提供高效途径。
2026-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
