第一性原理计算Fe从bcc到hcp结构的相变路径及其磁性边界 |
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作者姓名: | 卢志鹏 祝文军 卢铁城 |
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作者单位: | 四川大学物理科学与技术学院,中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室,四川大学物理科学与技术学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金,冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室基金 |
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摘 要: | 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了压力作用下Fe从bcc到hcp结构相变的势能面、相变路径以及相变过程中的磁性相边界.结果表明:与Burgers路径不同,相变过程中bcc结构(110)bcc面的剪切和相对滑移相互耦合,并伴随有(110)bcc面间距的减小;这一相变机制可以解释Fe的静高压实验中在相变初期观察到的hcp结构异常.因此,并不需要像Wang和Ingalls提出的那样,在相变过程中引入一个亚稳定的fcc相来解释这些实验结果.对相变势能面的计算表明剪切对相变的发生有激活作用.此外,分析表明相变过程中涉及复杂的磁性转变,相变过渡态位置正好位于磁性相边界上,并对原子磁性对结构转变影响的物理机制进行了讨论.
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关 键 词: | 相变路径 磁性 第一性原理 铁 |
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