運用第一性原理贗勢平面波方法,研究了L1₂-Co₃X（X=Ti,Ta,Al,W,V）金屬間化合物的基本物性及其點缺陷結(jié)構(gòu)的幾何、能態(tài)與電子結(jié)構(gòu)。通過對相應合金中兩種組元原子的空位和反位點缺陷結(jié)構(gòu)形成熱與結(jié)合能的計算與比較,分析了L1₂-Co₃X（X=Ti,Ta,Al,W,V）金屬間化合物中點缺陷結(jié)構(gòu)的種類與存在形式。結(jié)果表明,L1₂-Co₃X（X=Ti,Ta,Al,W,V）金屬間化合物的點缺陷結(jié)構(gòu)與L1₂-Ni₃Al合金保持一致,主要是Co原子晶格以及X原子晶格上出現(xiàn)反位缺陷。基于晶體總電子態(tài)密度結(jié)構(gòu)信息的分析,很好地驗證了上述計算結(jié)果。 

【文章來源】：特種鑄造及有色合金. 2020,40(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

L12-Co3X(X=Ti,Ta,Al,W,V）計算結(jié)構(gòu)模型

而在富X合金中，則可能出現(xiàn)X反位和Co空位兩種點缺陷[29]。同樣，從產(chǎn)生點缺陷所需求能量的角度分析，在Ni3Al合金中生成Al反位所需能量（-1.06eV）比生成Ni空位所需能量（1.69eV）要低，故在Ni3Al合金中比較容易生成Al反位點缺陷。以此類推，在L12-Co3X(X=Ti,Ta,Al,W,V）合金中，生成Ti、Ta、Al、W、V反位所需的能量都比生成Co空位所需的能量要低。再從點缺陷穩(wěn)定存在的角度考慮，Ni3Al合金中Al反位的形成熱（-16.82eV）比Ni空位的形成熱（-14.07eV）也要低，進一步說明在Ni3Al合金中Al反位比Ni空位穩(wěn)定[29]。而對于L12-Co3X (X=Ti,Ta,Al,W,V）合金，則呈現(xiàn)出對應合金中的Ti、Ta、Al、W、V反位點缺陷比Co空位要更穩(wěn)定，與Ni3Al合金的分析結(jié)果保持一致。由此可見，在富X的L12-Co3X(X=Ti,Ta,Al,W,V）合金中，主要點缺陷類型為對應合金中的Ti、Ta、Al、W、V反位。圖3 L12-Co3X(X=Ti,Ta,Al,W,V）以及Ni3Al合金中Co空位、X反位點缺陷形成熱與形成能的比較

L12-Co3X(X=Ti,Ta,Al,W,V）點缺陷結(jié)構(gòu)的態(tài)密度見圖4�？梢钥闯觯次稽c缺陷的總電子態(tài)密度圖（粗實線）相比空位點缺陷的總電子態(tài)密度圖（細實線）明顯存在兩個變化趨勢：第一，都存在主要成鍵峰向低能級方向偏移的趨勢，特別明顯的是No01中的Co25Ti7、No02中的Co25Ta7、No04中的Co25W7和No05中的Co25V7，這一趨勢反映出反位點缺陷的總電子態(tài)密度比空位點缺陷的總電子態(tài)密度要穩(wěn)定[29]；第二，都存在主要成鍵峰的電子態(tài)密度值增加的趨勢，特別明顯的是No02中的Co25Ta7、No04中的Co25W7、No05中的Co25V7、No07中的Co23Ta9、No09中的Co23W9和No10中的Co23V9，這一趨勢表明參與成鍵電子數(shù)的增加，這將有利于增強體系的穩(wěn)定性。3 結(jié)論

【參考文獻】：
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本文編號：3298118