Al-Co體系的結(jié)構(gòu)預測及AlCoNi準晶的高壓合成與表征.pdf

1、準晶自發(fā)現(xiàn)之日起，就因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能而備受關(guān)注，目前發(fā)現(xiàn)的準晶大都屬于Al基準晶，而AlCoNi準晶是典型的十次對稱準晶。長久以來，對AlCoNi準晶及其相關(guān)準晶近似相的研究一直是該領(lǐng)域的熱點。
　　本文利用基于粒子群優(yōu)化算法的CALYPSO結(jié)構(gòu)預測軟件結(jié)合第一性原理計算方法探索了與準晶相關(guān)的Al3Co體系可能存在的亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)并發(fā)現(xiàn)了一種新相，其空間群為Pnma。首先對其結(jié)構(gòu)進行了詳細的描述，然后通過計算彈性常數(shù)、聲子色散曲線和

2、形成焓判定新相的力學、動力學和熱力學穩(wěn)定性。考慮到Co是一種有電子自旋的過渡金屬，因此還進行了自旋極化計算判斷其是否有磁性，結(jié)果證明其基態(tài)是非磁性狀態(tài)。力學性質(zhì)包括體模量（B）、楊氏模量（E）、剪切模量（G）和泊松比（σ）等的計算證明了新相具有很好的延展性。電子性質(zhì)包括能帶圖和態(tài)密度圖的分析表明新相是具有金屬性的。同時也使用準簡諧近似預測計算了新相的熱力學性質(zhì)，包括德拜溫度（ΘD）、體模量（B）、熱容（Cp）和熱膨脹系數(shù)（α）等。