IrTi合金晶格动力学的第一性原理研究  

First-principles study of lattice dynamic of IrTi alloy

作　　者：张炜[1] 陈文周[2] 姜振益[2] 

机构地区：[1]西安邮电学院理学院,西安710121 [2]西北大学现代物理研究所,西安710069

出　　处：《物理学报》2012年第14期430-434,共5页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(批准号:10647008;50971099);高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20096101110017);陕西省自然科学基础研究计划重点项目(批准号:2010JZ002)资助的课题~~

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.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.

关 键 词：马氏体相变 晶体点阵中的声子和振动 密度泛函理论 

分 类 号：TG131[一般工业技术—材料科学与工程]