IrTi合金晶格动力学的第一性原理研究

张炜; 陈文周; 姜振益

IrTi合金晶格动力学的第一性原理研究

西安邮电学院理学院,西安,710121

西北大学现代物理研究所,西安,710069

First-principles study of lattice dynamic of IrTi alloy

摘要: 利用密度泛函理论的平面波赝势方法研究了IrTi合金的晶格动力学行为.声子谱计算表明四方（L10）结构动力学不稳定,通过冷冻不稳定声子模式,发现IrTi会发生从四方（Ll_0）到正交的结构相变.进一步分析软模对应的原子振动,得到了具有正交对称性,空间群为Cmmm,相对于四方（Ll_0）相能量更低、更稳定的结构.这种正交新相（Cmmm）弹性稳定和动力学稳定,而且其结构参数与实验上观察到的低温结构有限的晶格参数相符合,表明IrTi合金的低温相是正交结构（Cmmm）.从理论上肯定了IrTi合金立方到四方再到正交的相变机制,解决了实验上关于相变机制和低温相结构形式的争议.

关键词:

Abstract: The structural behaviors of IrTi are studied using first-principles density-functional theory with pseudopotentials and a plane-wave basis.Phonon calculations indicate that the tetragonal（Llo） structure is dynamically unstable.We obtain the orthorhombic structure （Cmmm） which is shown to be a global energy minimum by the frozen phonon method.The resulting structure is mechanically and dynamically stable and its lattice constant is similar to the experimentally observed lattice constant of low-temperature structure,which demonstrates that the low-temperature phase of IrTi is the orthorhombic structure（Cmmm）.Thus,we put an end to the experimental debate regarding the low-temperature phase：whether it is orthorhombic or monoclinic,and demonstrate theoretically that the IrTi alloys will undergo a cubic→tetragonal→orthorhombic transformation.

IrTi合金晶格动力学的第一性原理研究

西安邮电学院理学院,西安,710121

西北大学现代物理研究所,西安,710069

关键词:

First-principles study of lattice dynamic of IrTi alloy

西安邮电学院理学院,西安,710121

西北大学现代物理研究所,西安,710069

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