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first-principles Investigation of the Structural, Electronic and Elastic Properties of Al_2Ca and Al_4Sr Phases in Mg-Al-Ca(Sr) Alloy

引用

Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2014年第5期29卷 1049-1056页

作者：杨晓敏侯华 ZHAO Yuhong YANG Ling HAN Peide College of Materials Science and Engineering North University of China College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of Technology

first-principles calculations have been carried out to investigate the structural stabilities, electronic structures and elastic properties of Mg17Al12, Al2Ca and Al4Sr phases. The optimized structural parameters are in good agreement with the experimental and other theoretical values. The calculated formation enthalpies and cohesive energies show that Al2Ca has the strongest alloying ability, and Al4Sr has the highest structural stability. The densities of states （DOS）, Mulliken electronic populations, and electronic charge density difference are obtained to reveal the underlying mechanism of structural stability. The bulk modulus, shear modulus, Young＇s modulus, and Poisson＇s ratio are estimated from the calculated elastic constants. The mechanical properties of these phases are further analyzed and discussed. The Gibbs free energy and Debye temperature are also calculated and discussed.

关键词： Mg-Al alloys electronic structure elastic properties thermodynamics properties first- principles

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