Структурные и упругие свойства сплавов Fe-Ge: исследования ab initio

В работе представлены исследования структурных и упругих свойств фаз A2, B2, D03 и L12 сплавов Fe100-xGex (12,5 ≤ x ≤ 28,125 ат. %), выполненные при помощи теории функционала плотности. Кристаллические структуры исследовались при помощи двух типов релаксаций: электронной и полной ионной. Построены концентрационные зависимости атомных объемов, температур структурных фазовых переходов, тетрагональных и ромбоэдрических модулей сдвига. Кривые зависимостей величин атомного объема соответствует последовательности фазовых переходов, наблюдаемых экспериментально: A2 → B2 → D03 (x ≤ 22 ат. % содержания Ge). Показано, что температуры структурных фазовых переходов возрастают с увеличением концентрации Ge. В соответствии с экспериментальными результатами рассчитанные тетрагональные модули для структур D03, A2 и L12 уменьшаются с ростом атомов Ge в сплавах. Величина ромбоэдрического модуля сдвига существенно не изменяется с увеличением числа атомов Ge. C44 увеличивается для фазы D03, в то время как для A2, B2 и L12 уменьшается.