Al-Co體系的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)及AlCoNi準(zhǔn)晶的高壓合成與表征.pdf

1、準(zhǔn)晶自發(fā)現(xiàn)之日起，就因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能而備受關(guān)注，目前發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)晶大都屬于Al基準(zhǔn)晶，而AlCoNi準(zhǔn)晶是典型的十次對(duì)稱(chēng)準(zhǔn)晶。長(zhǎng)久以來(lái)，對(duì)AlCoNi準(zhǔn)晶及其相關(guān)準(zhǔn)晶近似相的研究一直是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　本文利用基于粒子群優(yōu)化算法的CALYPSO結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)軟件結(jié)合第一性原理計(jì)算方法探索了與準(zhǔn)晶相關(guān)的Al3Co體系可能存在的亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)并發(fā)現(xiàn)了一種新相，其空間群為Pnma。首先對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，然后通過(guò)計(jì)算彈性常數(shù)、聲子色散曲線(xiàn)和

2、形成焓判定新相的力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性。考慮到Co是一種有電子自旋的過(guò)渡金屬，因此還進(jìn)行了自旋極化計(jì)算判斷其是否有磁性，結(jié)果證明其基態(tài)是非磁性狀態(tài)。力學(xué)性質(zhì)包括體模量（B）、楊氏模量（E）、剪切模量（G）和泊松比（σ）等的計(jì)算證明了新相具有很好的延展性。電子性質(zhì)包括能帶圖和態(tài)密度圖的分析表明新相是具有金屬性的。同時(shí)也使用準(zhǔn)簡(jiǎn)諧近似預(yù)測(cè)計(jì)算了新相的熱力學(xué)性質(zhì)，包括德拜溫度（ΘD）、體模量（B）、熱容（Cp）和熱膨脹系數(shù)（α）等。