过渡金属铝化物FeAl和CoAl弹性性质的第一性原理研究
2014-07-13耿晓菊武少华冯明海李冉
原子与分子物理学报 2014年5期
关键词:理论
耿晓菊,武少华,冯明海,李冉
(1.信阳师范学院物理电子工程学院,信阳464000;2.重庆大学物理学院,重庆400045)
1 引 言
过渡金属铝化物FeAl和CoAl具有高强度、高熔点和良好的耐腐蚀性,能够作为高温结构材料应用于航空工业中[1-3].然而,低温下缺乏良好的塑性和高温下强度较低限制了它们的广泛应用.到目前为止,通过各种技术控制其脆性已引起广泛关注,具体方法有纤维强化、第二相强化、微合金化和宏观化合金的微观结构控制[1,4,5].众所周知,晶体中的非谐效应在解释热膨胀、热容、热导率、与温度有关的弹性常数、超声波衰减等属性时扮演了一个重要的角色[6].当考虑非谐效应时,线性弹性理论扩展到非线性弹性理论.在线性弹性理论中,无穷小形变假设和二阶的弹性常数足以描述弹性应力——应变关系和波在固体中的传播.在非线性弹性理论中,三阶弹性常数在描述非谐材料的性质时起着很大的作用.在高压下,由三阶弹性常数可以推导出二阶弹性常数,广义Grüneisen参数和Akhieze声子间相互作用机制,还可以定量描述微波频段的声放大率[7-9].
虽然许多实验已经测得了三阶弹性常数,但是想要得到一套完整的计算结果仍然很困难.据作者所知,目前没有计算三阶弹性常数的计算程序.我们这里是采用非线性连续弹性理论结合第一性原理计算获得FeAl和CoAl的二阶和三阶弹性常数.计算得到的FeAl和CoAl的晶格常数和二阶弹性常数与先前的结果都符合的很好.据作者……
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