On calculations of basic structural parameters in multi-principal element alloys using small atomistic models

晶格常数 格子(音乐) 合金 失真(音乐) 统计物理学 热力学 材料科学 Atom(片上系统) 物理 衍射 计算机科学 冶金 放大器 光电子学 CMOS芯片 声学 光学 嵌入式系统
作者
Shuozhi Xu,Saeed Zare Chavoshi,Yanqing Su
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:202: 110942-110942 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2021.110942
摘要

Multi-principal element alloys (MPEAs) are alloys that form solid solution phases and consist of three or more principal elements. Fundamental to the numerical study of mechanical properties of MPEAs are the calculations of their basic structural parameters such as lattice parameter and elastic constants. Due to the presence of multiple elements, calculation of each quantity should ideally consider multiple atomic configurations for each MPEA. However, direct calculations are sometimes expensive, and so some studies in the literature either considered only one atomic configuration or used an indirect method to provide an estimation. In this paper, we calculate the lattice parameters, cohesive energies, and elastic constants of 42 equal-molar refractory MPEAs using small atomistic models. For each quantity in each MPEA, four approaches are used: multiple direct calculations using the alloy potential, a single direct calculation using the A -atom potential, as well as estimations using two rules of mixtures. It is shown that the coefficient of variation based on the first approach positively scales with the lattice distortion of MPEAs. In addition, taking the mean values obtained via the first approach as references, we find that the other three approaches can overestimate or underestimate the basic structural parameters.
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