Si在TiAl_3中取代行为的第一性原理研究

作者：祝国梁; 疏达; 戴永兵; 王俊; 孙宝德

来源：Acta Physica Sinica, 2009, 58(S1): 210-215.

DOI：10.3321/j.issn:1000-3290.2009.z1.035

• 密度泛函理论
• 第一性原理
• 电子结构
• TiAl3

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Si原子在TiAl3中的格点取代行为.通过对不同原子被置换后的c/a值、形成能以及电子态密度的计算和比较,发现Si原子倾向于取代TiAl3中的Al原子,其取代行为主要由系统的电子结构决定,计算结果与实验相符.为了进一步研究Si原子的取代行为,对Si原子占据的格点以松散或紧凑分布下体系的总能、形成能以及电子态密度进行了计算,结果表明Si原子倾向于取代TiAl3中松散分布的Al(2)原子.对c/a值的计算表明,随Al(2)格点Si原子浓度的增加,c/a值逐渐增大;而当Si取代Al(1)格点时,c/a值随Si原子浓度的增加而减小.研究表明,Si在TiAl3中的极限固溶度介于12.5at%—18.75at%之间.

• 出版日期2009
• 单位金属基复合材料国家重点实验室; 上海交通大学