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稀土La在-Fe中占位倾向及对晶界影响的第一性原理研究

王海燕 高雪云 任慧平 张红伟 谭会杰

稀土La在-Fe中占位倾向及对晶界影响的第一性原理研究

王海燕, 高雪云, 任慧平, 张红伟, 谭会杰
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-16
  • 修回日期:  2014-03-30
  • 刊出日期:  2014-07-05

稀土La在-Fe中占位倾向及对晶界影响的第一性原理研究

  • 1. 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010;
  • 2. 内蒙古白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室, 包头 014010;
  • 3. 中冶东方工程技术有限公司长材事业部, 包头 014010
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51101083)资助的课题.

摘要: 本文采用重合位置点阵理论构建了 -Fe的3[110](112)对称倾转晶界模型,通过基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了稀土La元素在 -Fe中的占位倾向. 结果表明,La在 -Fe晶界的杂质形成能最低,因而La原子倾向于占据晶界区;掺杂La前后的 -Fe晶界电子结构计算结果显示,La占位于 -Fe晶界会使体系中的电荷发生重新分配,将提供更多电子用于晶界区成键,使得Fe原子得到更多的电子,这将导致掺杂区原子间结合有离子化趋势,从而使La与晶界区相邻Fe原子之间的相互作用加强,也使晶界原子与晶界两侧Fe原子的键合加强,从能量角度解释了材料宏观力学性能变化的原因;计算同时发现,La加入后,也使晶界上的原子成键区态密度左移,降低了体系的总能量,使晶界结构更为稳定.

English Abstract

参考文献 (37)

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