BCCハイエントロピー合金における短距離秩序と転位構造の第一原理計算

First-principles study on dislocation core with short-range order in BCC high entropy alloys

都留 智仁   ; Lobzenko, I.   ; 弓削 是貴*; 青柳 吉輝*; 下川 智嗣*; 久保 百司*; 尾方 成信*

Tsuru, Tomohito; Lobzenko, I.; Yuge, Koretaka*; Aoyagi, Yoshiteru*; Shimokawa, Tomotsugu*; Kubo, Momoji*; Ogata, Shigenobu*

ハイエントロピー合金(HEA)は、5元素またはそれ以上の成分が等原子分率で混合した結晶構造を持つ合金として定義される。HEAでは、特異な変形機構によって、強化の促進や強度と延性の両立などの優れた機能の創出が期待されている。とりわけ、BCC構造を持つHEAでは、概して高い強度を有する。しかし、組成によって延性が全く異なることがわかっており、その詳細な変形機構は明らかになっていない。本研究では、変形の素過程となる転位構造に着目し、第一原理計算によって、局所的な格子変位や短距離秩序(SRO)と転位構造の関係を検討する。

In the present study, we investigated the short-range order and the core structure of dislocations in body centered cubic (BCC) HEAs using density functional theory (DFT) calculations. Special quasirandom structures (SQS) scheme was employed to mimic randomly-distributed five-component BCC-HEAs with equiatomic fraction. According to the phase stability based on DFT calculations, MoNbTaVW and ZrNbTaTiHf HEAs are taken as the typical cases of energetically stable and unstable BCC-HEAs.