Entropy contributions to phase stability in binary random solid solutions

混合焓 热力学 组态熵 旋节分解 熵(时间箭头) 混合熵 二进制数 固溶体 统计物理学 化学 材料科学 相(物质) 物理 数学 有机化学 算术
作者
Anus Manzoor,Shubham Pandey,Debajit Chakraborty,Simon R. Phillpot,Dilpuneet S. Aidhy
出处
期刊:npj computational materials [Nature Portfolio]
卷期号:4 (1) 被引量:82
标识
DOI:10.1038/s41524-018-0102-y
摘要

Abstract High entropy alloys contain multiple elements in large proportions that make them prone to phase separation. These alloys generally have shallow enthalpy of mixing which makes the entropy contributions of similar magnitude. As a result, the phase stability of these alloys is equally dependent on enthalpy and entropy of mixing and understanding the individual contribution of thermodynamic properties is critical. In the overall vision of designing high entropy alloys, in this work, using density functional theory calculations, we elucidate the contributions of various entropies, i.e., vibrational, electronic and configurational towards the phase stability of binary alloys. We show that the contribution of electronic entropy is very small compared to the vibrational and configurational entropies, and does not play a significant role in the phase stability of alloys. The configurational and vibrational entropies can either destabilize or can collectively contribute to stabilize the solid solutions. As a result, even those systems that have negative mixing enthalpy can show phase instability, revealed as a miscibility gap; conversely, systems with positive mixing enthalpy can be phase stable due to entropic contributions. We suggest that including entropic contributions are critical in the development of theoretical framework for the computational prediction of stable, single-phase high entropy alloys that have shallow mixing enthalpies, unlike ordered intermetallics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
清淮完成签到 ,获得积分10
1秒前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
2秒前
凌泉完成签到 ,获得积分10
6秒前
安平完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
hui完成签到,获得积分10
8秒前
selene完成签到 ,获得积分10
12秒前
杨树完成签到 ,获得积分10
17秒前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
18秒前
lala发布了新的文献求助10
28秒前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
31秒前
sci完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
32秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
33秒前
33秒前
33秒前
素和姣姣完成签到 ,获得积分10
40秒前
无限翅膀完成签到,获得积分10
43秒前
酷波er应助lala采纳,获得10
43秒前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
43秒前
LiShan完成签到 ,获得积分10
46秒前
shl完成签到 ,获得积分10
51秒前
59秒前
王木木完成签到 ,获得积分10
59秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
不安蜜蜂完成签到,获得积分10
1分钟前
英勇的幻露完成签到,获得积分10
1分钟前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
多情的初蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
漂亮的麦片完成签到 ,获得积分10
1分钟前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木子爱香菜完成签到,获得积分10
1分钟前
希希完成签到 ,获得积分10
1分钟前
橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自觉夏彤完成签到,获得积分10
1分钟前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
離原完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258624
关于积分的说明 17591662
捐赠科研通 5504521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901561
邀请新用户注册赠送积分活动 1878538
关于科研通互助平台的介绍 1718137