β相Mg-Sc合金缺陷形成能的计算研究

摘要：

镁合金因其重量轻、比强度高,在电子产品、建筑等多个领域具有广阔的应用前景.采用特殊准随机结构结合第一性原理计算方法研究了Mg-Se合金奥氏体相中空位的形成能和迁移能,模型中Sc的原子分数分别为20％和20.3125％.结果表明,局域化学环境对Mg-Sc合金β相空位形成能的影响较大,对于Mg和Sc空位,其空位形成能表现出较大的分散性,Mg的空位形成能范围为0.283～1.173 eV,Sc的空位形成能范围为0.353～1.063 eV,且元素在合金中更难形成空位.在Mg-Se合金中,20％Sc掺杂使得合金中Mg的空位形成能增加到金属Mg的3倍以上.Mg的平均空位形成能随着最近邻壳层Sc含量的变化表现出先增加后减少的趋势,最后趋于稳定,但其整体变化范围较小.最近邻配位对相同的条件下,Mg的平均空位形成能随着次近邻(2NN)壳层Sc含量的略有增加的趋势,但增加的幅度小于0.1 eV,整体的变化趋势趋于稳定.空位的扩散势垒对局域环境的依赖性较大,合金中Mg空位比Sc更具有流动性.

关键词：无序Mg-Sc合金、空位、空位形成能、空位迁移能、局域化学环境

所属期刊栏目：47

分类号：O483(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金;内蒙古自然科学基金项目;内蒙古自治区高等学校科学研究项目;内蒙古自治区研究生科研创新项目

在线出版日期：2023-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：977-985