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第一性原理计算Si和Ga掺杂对BCC-Fe广义层错能的影响
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作者 陈溥芃 王洋 +2 位作者 张元祥 方烽 张晓明 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期347-354,共8页
采用第一性原理计算了BCC-Fe以及BCC-Fe分别掺杂硅(Si)、镓(Ga)后{112}<111>滑移系的广义层错能。结果表明:Si和Ga均会降低BCC-Fe的广义层错能,对广义层错能曲线峰值的降低幅度分别为8.48%和10.27%;不同元素掺杂也会影响层错发生... 采用第一性原理计算了BCC-Fe以及BCC-Fe分别掺杂硅(Si)、镓(Ga)后{112}<111>滑移系的广义层错能。结果表明:Si和Ga均会降低BCC-Fe的广义层错能,对广义层错能曲线峰值的降低幅度分别为8.48%和10.27%;不同元素掺杂也会影响层错发生的位置,Si掺杂的BCC-Fe趋向于在Si原子所在的{112}面发生<111>方向的层错,而Ga掺杂的BCC-Fe更趋向于在与Ga原子近邻的{112}面发生<111>方向的层错。此外,BCC-Fe上下层沿着{112}<111>滑移系错动2/3b_(p)(b_(p)=1/2<111>)时,会形成薄层孪晶结构,使2/3b_(p)处的广义层错能显著降低。与错动1b_(p)后形成的完美晶体相比,薄层孪晶为亚稳定状态,可通过相邻的{112}平行晶面逐层错动2/3b_(p),从而生成多层孪晶来进一步降低层错能,一定程度上解释了Fe-Si、Fe-Ga合金中发现大量∑3孪晶界的现象。 展开更多
关键词 BCC-Fe {112}<111>滑移系 广义层错能 薄层孪晶 第一性原理 局域电荷密度
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