Cooperative growth of the structure units (SUs) in a 14H type long-period stacking ordered (LPSO) structure has been observed, and there is no obvious accumulation of transformation strain at the growth fronts. The atomic structures at this front are further characterized by Cs-corrected scanning transmission electron microscopy, and the partial dislocations associated SUs are uniquely defined based on the observations at different zone axes. It is found that the Burgers vectors of neighbouring partials are alternatively opposed so that the transformation strain is self-accommodated. Furthermore, this self-accommodation mechanism is rationalized by the elastic interaction energy for combinations of different partials.
Thermodynamic Stability of Mg-based Ternary Long-Period Stacking Ordered Structures
含有长周期堆垛有序(LPSO)结构的镁合金具有非常高的拉伸屈服强度和塑性。它们存在于各种三元Mg体系中,一般形式为Mg-XL-XS,其中XL和XS分别是大于和小于Mg的元素。在这项工作中,我们研究了这些LPSO沉淀物的热力学稳定性与密度泛函理论,使用一个新提出的结构模型的基础上列入一个Mg间隙原子。我们预测了许多Mg-XL-XS三元体系的14 H和18 R LPSO结构的稳定性:85个体系由XL=稀土(RE)Sc,Y,La-Lu和XS=Zn,Al,Cu,Co,Ni组成。我们预测在所有系统中观察到LPSO结构的稳定LPSO阶段。此外,我们预测了几个稳定的LPSO结构在新的,尚未观察到的Mg-RE-XS系统。根据Mg和XL的尺寸失配,还探索了许多非稀土XL元素,包括Tl、Sb、Pb、Na、Te、Bi、Pa、Ca、Th、K、Sr等55个三元系。XL=Ca、Sr和Th被预测为最有希望形成稳定的LPSO相,特别是XS=Zn。最后,几个以前观察到的已知XL元素之间的趋势进行检查。我们发现,有利的混合能量之间的Mg和XL的FCC晶格和尺寸失配一起作为优秀的标准确定XL LPSO形成。
Origin of phase stability in Fe with long-period stacking order as an intermediate phase in cyclic $γ$-$ε$ martensitic transformation
一类Fe-Mn-Si基合金具有面心立方fcc结构的$γ$相和六方密排(hcp)结构的$ε$相之间的可逆马氏体相变。在变形诱导的$γ$ - $ε$转化过程中,我们鉴定了一个不同于$ε$相的相。在这个新相中,电子衍射斑点位于对应于具有2 H结构的$ε$(hcp)相的$\{$ 0002 $\}$平面的1/3位置,这表明长周期堆叠顺序(LPSO)。为了理解堆叠模式和探索可能存在的LPSO相作为$γ$和$ε$相之间的中间体,铁的各种结构多型体的相稳定性使用第一性原理计算与自旋极化形式的广义梯度近似在密度泛函理论检查。我们发现,反铁磁有序的6 H $_2$结构是最稳定的候选LPSO结构中,是积极接近的$ε$相,这表明所观察到的LPSO类相采用6 H $_2$结构。此外,我们确定的相稳定性可以归因于谷深度的态密度,接近费米能级。
Atomic structure of initial nucleation layer in hexagonal perovskite BaRuO$_3$ thin films
由于其多种多晶型物相和丰富的结构-性能关系,六方钙钛矿是一组有吸引力的材料。BaRuO 3(BRO)是典型的六方钙钛矿结构,其原子结构决定了其电磁性能的变化。尽管薄膜外延将通过外延稳定各种亚稳多晶型物而极大地扩展六方钙钛矿的应用,但外延六方钙钛矿的原子结构,特别是在初始生长阶段,很少被研究。在这项研究中,我们发现一个有趣的成核行为发生在初始稳定的六方钙钛矿9 R BaRuO 3(BRO)薄膜(111)SrTiO 3(STO)衬底。我们使用高分辨率高角度环形暗场扫描透射电子显微镜结合几何相分析来了解局部应变弛豫行为。我们发现,纳米尺度的应变层,由不同的RuO 6八面体堆叠,最初形成在界面处,其次是一个松弛的单晶9 R BRO薄膜。在界面层内,六方BRO通过角和面共享在STO(111)衬底上成核。更有趣的是,我们发现,不同堆叠的成核层之间的边界,即异质结边界有利于应变弛豫,除了形成传统的失配位错从同质结构边界演变。我们的观察揭示了一个重要的潜在机制,以了解在六角钙钛矿薄膜外延和应变调节。
Duality of Wave Modulation and Nanotwinning in Ni-Mn-Ga Martensite via Long-Period Commensurate States
FZU – Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Faculty of Mechanical Engineering, Institute of Materials Science and Engineering, Brno University of Technology(布尔诺理工大学机械工程学院材料科学与工程研究所);Material Physics Laboratory, Lappeenranta-Lahti University of Technology LUT(拉彭兰塔-拉赫蒂理工大学LUT材料物理实验室);Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学与物理学院凝聚态物理系);Institut Laue-Langevin(朗之万研究所);Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Krakow(克拉科夫AGH大学金属工程与工业计算机科学学院);Institute of Thermomechanics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院热力学研究所)