我组发表高熵合金计算模拟方法论姊妹篇3：
择优占位(SOFs)显著精准于随机占位(SQS)构型对高温热力学稳定性和弹性的描述
有关中文解读链接
福州大学吴波教授团队：原子择优占位行为对FCC_CoCrFeNi多主元合金弹性性能的影响
弹性性能是材料最重要的力学性能之一，因为它们与材料稳定性直接相关。多主元素合金（MPEAs）在基态（0K）的弹性性能目前可以使用第一性原理计算精确预测。然而，MPEAs在有限的温度下的弹性特性很少研究。之前对MPEAs随温度变化而发生变化的弹性性能的一些有限研究基于准简谐近似（QHA）方法，该方法假设随温度变化而发生变化的弹性性能主要由热膨胀引起的体积变化决定。但是，理论模型中，固有的晶格振动在有限温度下也可能显著影响多主元素合金的弹性性能。从头算分子动力学（AIMD）可以精确地再现晶格振动对多主元素合金弹性性能的影响，预测出的随温度变化而发生变化的弹性性能与现有的实验数据相当一致。
值得注意的是，传统模拟研究基于特殊准随机结构（SQS）或者相干势近似（CPA），它们假设原子在全晶格上的完全随机分布。然而，由于组成原子和亚晶格的特性不同，组成原子在亚晶格上的位置偏好（Site preference，也长称为择优占位）不可避免地存在。多主元素合金（MPEAs）的长程有序性（LRO）甚至短程有序性（SRO）已被公认为是其特征之一。基于此，福州大学材料科学与工程学院的吴波教授团队在通过使用热力学数据库研究FCC_CoCrFeNi MPEA的有序行为的前工作的基础上，进一步探讨了原子在亚晶格上的占位偏好对FCC_CoCrFeNi MPEA弹性性能的影响。发现原子在亚晶格上的择位行为不仅提高了结构的稳定性，而且预测出的弹性性能高于基于特殊准随机结构(SQS)所假设的无序结构所预测出的弹性性能。为提高计算精确性，同时兼顾计算时间，论文还进一步探讨晶格振动对温度相关弹性性能的影响。结果表明，除了弹性常数C12和体积模量外，在热膨胀的基础上，晶格振动进一步降低了材料的其他弹性性能。预测的温度相关剪切模量和杨氏模量与有限的实验文献数据吻合较好。该研究发表在《Journal of Alloys and Compounds》杂志上。
Rong Chen,LiangJi Weng,Chubo Zhang，Bo Wu, et al., The influence of site preference on the elastic properties of FCC_CoCrFeNi multi-principal element alloy，Journal of Alloys and Compounds, 2023,965, no. 171426, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171426