journal article·2017-02

CPA descriptions of random Cu-Au alloys in comparison with SQS approach

Li-Yun Tian, Li-Hua Ye, Qing-Miao Hu, Song Lu, Jijun Zhao, Levente Vitos

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Abstract

Abstract The lattice constant, formation enthalpy, and elastic parameters of Cu 1 - x Au x (0 ⩽ x ⩽ 1) alloys in the face centered cubic crystallographic phase are investigated by using the first-principles exact muffin-tin orbitals and plane-wave pseudopotential methods in order to explore the effect of alloying with special focus on the impact of local lattice distortion (LLD) on the above properties. The compositional disorder is treated within the framework of the coherent potential approximation (CPA) and the special quasi-random structure (SQS) scheme. Calculations based on SQS and CPA show that, while LLD lowers significantly the formation enthalpy of Cu 1 - x Au x due to the large size mismatch between Cu and Au atoms, it has negligible influence on the lattice constants and elastic parameters. These findings confirm the reliability of CPA for computing the enthalpy changes upon isotropic and unisotropic lattice distortions in disordered alloys with sizable atomic size differences.
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Research context

OpenAlex topics: Semiconductor materials and interfaces · Intermetallics and Advanced Alloy Properties · Surface and Thin Film Phenomena

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References (54)

Show source-provided references
1. Soven · Phys. Rev. · 1967 · 156 · 80910.1103/PhysRev.156.809 ↗
2. Gyorffy · Phys. Rev. B · 1972 · 5 · 238210.1103/PhysRevB.5.2382 ↗
3. Taylor · Phys. Rev. · 1967 · 156 · 101710.1103/PhysRev.156.1017 ↗
4. Vitos · Comput. Mater. Sci. · 2000 · 18 · 2010.1016/S0927-0256(99)00098-1 ↗
5. Vitos · Phys. Rev. B · 2001 · 64 · 1410710.1103/PhysRevB.64.014107 ↗
6. Vitos · Phys. Rev. Lett. · 2001 · 87 · 15640110.1103/PhysRevLett.87.156401 ↗
7. Vitos · 2007
8. Vitos · Nat. Mater. · 2003 · 2 · 2510.1038/nmat790 ↗
9. Vitos · Acta Mater. · 2006 · 54 · 382110.1016/j.actamat.2006.04.013 ↗
10. Olsson · J. Nucl. Mater. · 2003 · 321 · 8410.1016/S0022-3115(03)00207-1 ↗
11. Hu · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 22420110.1103/PhysRevB.76.224201 ↗
12. Taga · Phys. Rev. B · 2005 · 71 · 01420110.1103/PhysRevB.71.014201 ↗
13. Li · Phys. Rev. B · 2013 · 88 · 01410910.1103/PhysRevB.88.014109 ↗
14. Luo · Acta Mater. · 2011 · 59 · 97110.1016/j.actamat.2010.10.023 ↗
15. Li · Phys. Rev. B · 2010 · 82 · 02420110.1103/PhysRevB.82.024201 ↗
16. Kissavos · Comput. Mater. Sci. · 2006 · 35 · 110.1016/j.commatsci.2005.04.001 ↗
17. Tian · Phys. Rev. B · 2013 · 88 · 08512810.1103/PhysRevB.88.085128 ↗
18. Tian · Phys. Rev. B · 2013 · 87 · 07514410.1103/PhysRevB.87.075144 ↗
19. Zunger · Phys. Rev. Lett. · 1990 · 65 · 35310.1103/PhysRevLett.65.353 ↗
20. Wei · Phys. Rev. B · 1990 · 42 · 962210.1103/PhysRevB.42.9622 ↗
21. Alling · Phys. Rev. B · 2007 · 75 · 04512310.1103/PhysRevB.75.045123 ↗
22. Tarafder · J. Phys. Condens. Matter · 2008 · 20 · 44520110.1088/0953-8984/20/44/445201 ↗
23. Alling · Phys. Rev. B · 2010 · 82 · 18443010.1103/PhysRevB.82.184430 ↗
24. Tian · J. Phys. Condens. Matter · 2015 · 27 · 31570210.1088/0953-8984/27/31/315702 ↗
25. Dubrovinskaia · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 95 · 24550210.1103/PhysRevLett.95.245502 ↗
26. Perdew · Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/PhysRevLett.77.3865 ↗
27. Blöchl · Phys. Rev. B · 1994 · 50 · 1795310.1103/PhysRevB.50.17953 ↗
28. Kresse · Phys. Rev. B · 1999 · 59 · 175810.1103/PhysRevB.59.1758 ↗
29. Kresse · Phys. Rev. B · 1993 · 47 · 55810.1103/PhysRevB.47.558 ↗
30. Kresse · Phys. Rev. B · 1996 · 54 · 1116910.1103/PhysRevB.54.11169 ↗
31. Kresse · Comput. Mater. Sci. · 1996 · 6 · 1510.1016/0927-0256(96)00008-0 ↗
32. O.K. Andersen, O. Jepsen, G. Krier, et al., World Science, Singapore, 1994, pp. 63.10.1142/9789814503778_0003 ↗
33. Andersen · 1997 · vol. 491 · 3
34. Wang · J. Phys. Condens. Matter · 2013 · 25 · 08540110.1088/0953-8984/25/8/085401 ↗
35. Tian · Phys. Rev. Lett. · 2016 · 117 · 06640110.1103/PhysRevLett.117.066401 ↗
36. Kollár · 2000 · 85
37. Vitos · Phys. Rev. B · 1997 · 55 · 1352110.1103/PhysRevB.55.13521 ↗
38. Korzhavyi · Phys. Rev. B · 1995 · 51 · 577310.1103/PhysRevB.51.5773 ↗
39. van de Walle · Calphad Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem. · 2009 · 33 · 266
40. Monkhorst · Phys. Rev. B · 1976 · 13 · 518810.1103/PhysRevB.13.5188 ↗
41. Levämäki · Phys. Rev. B · 2012 · 86 · 20110410.1103/PhysRevB.86.201104 ↗
42. Levämäki · Phys. Rev. B · 2014 · 89 · 11510710.1103/PhysRevB.89.115107 ↗
43. Moruzzi · Phys. Rev. B · 1988 · 37 · 79010.1103/PhysRevB.37.790 ↗
44. Ruban · Phys. Rev. B · 1995 · 51 · 1295810.1103/PhysRevB.51.12958 ↗
45. Terakura · Phys. Rev. B · 1987 · 35 · 216910.1103/PhysRevB.35.2169 ↗
46. Wei · Phys. Rev. B · 1987 · 36 · 416310.1103/PhysRevB.36.4163 ↗
47. Ozoliņš · Phys. Rev. B · 1998 · 57 · 642710.1103/PhysRevB.57.6427 ↗
48. Orr · Acta Metall. · 1960 · 8 · 48910.1016/0001-6160(60)90035-3 ↗
49. R. Hultgren, P.D. Desai, D.T. Hawkins, M. Gleiser, K.K. Kelley, Tech. Rep., DTIC Document, 1973.
50. Ruban · Phys. Rev. B · 2003 · 67 · 21430210.1103/PhysRevB.67.214302 ↗
51. Zhang · Phys. Rev. Lett. · 2014 · 112 · 07550210.1103/PhysRevLett.112.075502 ↗
52. Roberts · Acta Metall. · 1954 · 2 · 59710.1016/0001-6160(54)90194-7 ↗
53. Borie · J. Appl. Phys. · 1956 · 27 · 156210.1063/1.1722316 ↗
54. Mohri · J. Phys.: Condens. Matter · 1993 · 5 · 1473