六角结构金属中基面/柱面取向转变的孪晶路径及合金化效应的第一性原理研究

摘要: 本文采用第一性原理的方法系统研究了在不同六角结构金属中这种新的孪晶方式的形成过程，以及合金化对形成过程的影响。结果表明在不同的六角结构金属中，形成这种基面/柱面的垂直界面需要不同的激发能，其中Mg的激发能最低，而Os最高；基面/柱面垂直界面的形成由“剪切变形”和“原子重排”两部分构成。在典型六角金属，如Mg中“原子重排”贡献了一个激发能的主要部分，而在Ti中，当“剪切变形”足够大时，随后的“原子重排”过程是一个能量下降的过程；合金化在Mg合金中主要影响纯“剪切变形”部分的激发能，而在Ti合金中主要影响“原子重排”部分的激发能；在一定的“剪切变形”或“原子重排”下，合金化对后续激发能的影响依赖于体系和合金元素。