| Zr-Be二元体系金属间化合物结构、电子、力学和热力学性能的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 刘瑶,米国发,刘晨,王有超. Zr-Be二元体系金属间化合物结构、电子、力学和热力学性能的第一性原理研究[J]. 稀有金属材料与工程, 2022, 51(5): 1643-1649 |
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| 作者姓名： | 刘瑶 米国发 刘晨 王有超 |
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| 作者单位： | 河南理工大学材料科学与工程学院,河南理工大学材料科学与工程学院,河南理工大学材料科学与工程学院,河南理工大学材料科学与工程学院 |
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| 基金项目： | 河南省高校基本科研业务费专项资金和河南省自然科学基金资助项目(182300410266) |
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| 摘 要： | 基于密度泛函理论和广义梯度近似（GGA）方法，对Zr-Be二元合金中金属间化合物ZrBe2、ZrBe5、ZrBe13和Zr2Be17的结构、电子、力学和热力学性能进行了第一性原理计算。优化后的0 K点阵参数与已有的实验结果基本一致，证明了计算的可靠性。通过计算得到的形成焓和结合能表明，所有的金属间化合物都能在0 K自发形成，其中ZrBe5的合金化能力最强，ZrBe2的结构稳定性最好。随后，电子态密度（DOS）也被用于了解金属间化合物的稳定性。采用应力-应变法计算了这些金属间化合物的独立弹性常数。在此基础上，利用Voigt-Reuss-Hill近似推导出了多晶材料的体模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比ν和各向异性A等力学参数。此外，利用Pugh准则、泊松比和柯西压力对金属间化合物的延性行为进行了分析。在热力学性能方面，除了利用准调和近似（QHA）计算晶格振动能量、体模、热膨胀系数和比热随温度变化外，所有的声子色散曲线都说明了这些金属间化合物的动态稳定性。
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| 关 键 词： | Zr-Be二元合金 电子结构 力学性能 热力学性能 第一性原理 |
| 收稿时间： | 2021-03-19 |
| 修稿时间： | 2021-06-22 |
First-Principles Investigation on Structural, Electronic, Mechanical, and Thermodynamic Properties of Interme-tallics in Zr-Be Binary System |
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| Yao Liu,Guofa Mi,Liu Chen and Youchao Wang. First-Principles Investigation on Structural, Electronic, Mechanical, and Thermodynamic Properties of Interme-tallics in Zr-Be Binary System[J]. Rare Metal Materials and Engineering, 2022, 51(5): 1643-1649 |
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| Authors: | Yao Liu Guofa Mi Liu Chen Youchao Wang |
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| Affiliation: | School of Materials Science and Engineering, Henan Polytechnic University,School of Materials Science and Engineering, Henan Polytechnic University,, |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Zr-Be binary alloy electronic structure mechanical properties thermodynamic properties first-principles theory |
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