First-Principles Calculations of the Thermal Expansion Path of the Co7Mo6 μ-Phase

Physica Status Solidi (B): Basic Research. 2023. Vol. 260. No. 1. Article 2200222.

Dmitry Vasilyev

Рассчитан путь теплового расширения для соединения Co7Mo6 со структурой μ-фазы от T = 0 до 1500 K, что ниже его температуры разложения. Применен метод, позволяющий свести задачу к одномерному случаю и считать энергию зависящей только от одной переменной – объема. Термодинамические свойства Co7Mo6 изучены с использованием квазигармонического приближения Дебая–Грюнайзена, основанного на первых принципах, и путем сравнения свободных энергий, рассчитанных вдоль различных путей теплового расширения. Учтены вклады электронной, колебательной и магнитной энергии в свободную энергию. Тепловое расширение Co7Mo6 неизотропно. Проанализировано влияние электронной, магнитной и колебательной энтропии на стабильность Co7Mo6. Приведены изобарные теплоемкость, тепловое расширение, упругие константы, объемный модуль упругости, скорости звуковых волн, температуры Дебая и Кюри. Проведен анализ расчетных результатов, которые согласуются с имеющимися экспериментальными и теоретическими данными.

Ключевые слова: термодинамика, температура Дебая, Debye temperature, equilibrium thermodynamics, coefficient of elasticity, DFT ab initio calculations, упругие деформации, DFT расчеты