搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
PDF
导出引用
  • 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.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51101083)资助的课题.
    [1]

    Ji J W 2001 Rare Earth 22 7 (in Chinese) [戢景文 2001 稀土 22 7]

    [2]

    Warren M, Garrison J, James L M 2005 Mater. Sci. Eng. A 55 299

    [3]
    [4]

    Wang L M, Lin Q, Yue L J 2008 J. Alloys. Compd. 451 534

    [5]
    [6]

    Garces J, Gonzalez R, Vajda P 2009 Phys. Rev. B 79 054113

    [7]
    [8]

    Seletskaia T, Osetsky Y, Stoller R E 2008 Phys. Rev. B 78 134103

    [9]
    [10]

    Segall M D, Philip Lindan J D, Probert M J, Pickard C J, Hasnip P J, Clark S J, Payne M C 2002 J. Phys. Condens. Matter. 14 2717

    [11]
    [12]
    [13]

    Zhou H B, Jin S, Zhang Y, Lu G H 2011 Prog. Nat. Sci.: Mater. 21 240

    [14]

    He X F, Terentyev D, Yang W 2011 At. Energy Sci. Tech. 45 902 (in Chinese) [贺新福, D. Terentyev, 杨文 2011 原子能科学技术 45 902]

    [15]
    [16]
    [17]

    Liu G L, Li R D 2004 Acta Phys. Sin. 53 3482 (in Chinese) [刘贵立, 李荣德 2004 物理学报 53 3482]

    [18]

    Zhang Y, L G H, Deng S H, Wang T M 2006 Acta Phys. Sin. 55 2901 (in Chinese) [张颖, 吕广宏, 邓胜华, 王天民 2006 物理学报 55 2901]

    [19]
    [20]
    [21]

    Masatake Y, Motoyuki S, Hideo K 2005 Science 307 393

    [22]

    Shang J X, Zhao D L, Wang C Y 2003 Sci. China E 33 19 (in Chinese) [尚家香, 赵栋梁, 王崇愚 2003 中国科学E辑 33 19]

    [23]
    [24]

    Chen S Y, Liu C S 1998 J. At. Mol. Phys. 15 347 (in Chinese) [陈岁元, 刘常升 1998 原子与分子物理学报 15 347]

    [25]
    [26]
    [27]

    Wan W J, Yao R H, Geng K W 2011 Acta Phys. Sin. 60 067103 (in Chinese) [万文坚, 姚若河, 耿魁伟 2011 物理学报 60 067103]

    [28]
    [29]

    Meng Z H, Li J B, Guo Y Q, Wang Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 107101 (in Chinese) [孟振华, 李俊斌, 郭永权, 王义 2012 物理学报 61 107101]

    [30]
    [31]

    Mao P L, Yu B, Liu Z, Wang F, Ju Y 2013 J. Mag. Alloy 1 256

    [32]

    Becquart C S, Domain C 2011 Metall. Mater. Trans. A 42 852

    [33]
    [34]

    Niu L, Wang X Z, Zhu J Q, Gao W 2013 Chin. Phys. B 22 017101

    [35]
    [36]
    [37]

    Gou H Y, Gao F M, Zhang J W, Li Z P 2011 Chin. Phys. B 20 016201

  • [1]

    Ji J W 2001 Rare Earth 22 7 (in Chinese) [戢景文 2001 稀土 22 7]

    [2]

    Warren M, Garrison J, James L M 2005 Mater. Sci. Eng. A 55 299

    [3]
    [4]

    Wang L M, Lin Q, Yue L J 2008 J. Alloys. Compd. 451 534

    [5]
    [6]

    Garces J, Gonzalez R, Vajda P 2009 Phys. Rev. B 79 054113

    [7]
    [8]

    Seletskaia T, Osetsky Y, Stoller R E 2008 Phys. Rev. B 78 134103

    [9]
    [10]

    Segall M D, Philip Lindan J D, Probert M J, Pickard C J, Hasnip P J, Clark S J, Payne M C 2002 J. Phys. Condens. Matter. 14 2717

    [11]
    [12]
    [13]

    Zhou H B, Jin S, Zhang Y, Lu G H 2011 Prog. Nat. Sci.: Mater. 21 240

    [14]

    He X F, Terentyev D, Yang W 2011 At. Energy Sci. Tech. 45 902 (in Chinese) [贺新福, D. Terentyev, 杨文 2011 原子能科学技术 45 902]

    [15]
    [16]
    [17]

    Liu G L, Li R D 2004 Acta Phys. Sin. 53 3482 (in Chinese) [刘贵立, 李荣德 2004 物理学报 53 3482]

    [18]

    Zhang Y, L G H, Deng S H, Wang T M 2006 Acta Phys. Sin. 55 2901 (in Chinese) [张颖, 吕广宏, 邓胜华, 王天民 2006 物理学报 55 2901]

    [19]
    [20]
    [21]

    Masatake Y, Motoyuki S, Hideo K 2005 Science 307 393

    [22]

    Shang J X, Zhao D L, Wang C Y 2003 Sci. China E 33 19 (in Chinese) [尚家香, 赵栋梁, 王崇愚 2003 中国科学E辑 33 19]

    [23]
    [24]

    Chen S Y, Liu C S 1998 J. At. Mol. Phys. 15 347 (in Chinese) [陈岁元, 刘常升 1998 原子与分子物理学报 15 347]

    [25]
    [26]
    [27]

    Wan W J, Yao R H, Geng K W 2011 Acta Phys. Sin. 60 067103 (in Chinese) [万文坚, 姚若河, 耿魁伟 2011 物理学报 60 067103]

    [28]
    [29]

    Meng Z H, Li J B, Guo Y Q, Wang Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 107101 (in Chinese) [孟振华, 李俊斌, 郭永权, 王义 2012 物理学报 61 107101]

    [30]
    [31]

    Mao P L, Yu B, Liu Z, Wang F, Ju Y 2013 J. Mag. Alloy 1 256

    [32]

    Becquart C S, Domain C 2011 Metall. Mater. Trans. A 42 852

    [33]
    [34]

    Niu L, Wang X Z, Zhu J Q, Gao W 2013 Chin. Phys. B 22 017101

    [35]
    [36]
    [37]

    Gou H Y, Gao F M, Zhang J W, Li Z P 2011 Chin. Phys. B 20 016201

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1452
  • PDF下载量:  345
  • 被引次数: 0
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)

目录

    /

    返回文章
    返回