J 2020

Ab initio study of chemical disorder as an effective stabilizing mechanism of bcc-based TiAl( plus Mo)

ABDOSHAHI, Neda; Petra SPOERK-ERDELY; Martin FRIAK; Svea MAYER; Mojmír ŠOB et. al.

Základní údaje

Originální název

Ab initio study of chemical disorder as an effective stabilizing mechanism of bcc-based TiAl( plus Mo)

Autoři

ABDOSHAHI, Neda; Petra SPOERK-ERDELY; Martin FRIAK; Svea MAYER; Mojmír ŠOB (203 Česká republika, garant, domácí) a David HOLEC

Vydání

Physical Review Materials, College Park, Maryland, American Physical Society, 2020, 2475-9953

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.989

Kód RIV

RIV/00216224:14310/20:00117220

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000576705800004

EID Scopus

2-s2.0-85094142110

Klíčová slova anglicky

First-principles calculations; Phase transitions by order

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 3. 5. 2021 14:09, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

To shed a new light on the complex microstructural evolution in the Ti-Al-Mo system, we employ ab initio calculations to study bcc-fcc structural transformations of ordered beta(o)-TiAl(+Mo) and disordered beta-TiAl(+Mo) to ordered gamma-TiAl(+Mo) and hypothetically assumed disordered gamma(dis)-TiAl(+Mo) alloys, respectively. In particular, tetragonal (Bain's path) and trigonal transformations are combined with the concept of special quasirandom structures (SQS) and examined. Our calculations of the ordered phases show that the beta(o )-> gamma tetragonal transformation of TiAl is barrierless, i.e., proceeds spontaneously, reflecting the genuine structural instability of the beta(o) phase. Upon alloying of approximate to 7.4 at.% Mo, a small barrier between beta(o) and gamma-related local energy minima is formed. Yet a higher Mo content of approximate to 9 at.% leads to an opposite-direction barrierless transformation gamma -> beta(o )i.e., fully stabilizing the beta(o) phase. Considering the disordered phases, the beta(o)-Ti0.5Al0.5-xMox and gamma(dis)-Ti0.5Al0.5-xMox, are energetically very close. Importantly, for all here-considered compositions up to 11 at.% of Mo, a small energy barrier separates beta-TiAl(+Mo) and gamma(dis)-TiAl(+Mo) energy minima Finally, a trigonal path was studied as an alternative transformation connecting disordered beta and gamma(dis)-TiAl phases, but it turns out that it exhibits an energy barrier over 60 meV/at. which, in comparison to the Bain's path with 9 meV/at. barrier, effectively disqualifies the trigonal transformation for the TiAl system.

Návaznosti

LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
LM2018140, projekt VaV
Název: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
90042, velká výzkumná infrastruktura
Název: CESNET II