题目：FCC金属及合金的层错及反相畴界的理论分析

金属和合金中的面缺陷包括晶界、亚晶界、孪晶界、相界、堆垛层错、外表面等。和点缺陷与线缺陷（位错）一样，面缺陷对金属及其合金的物理、化学和力学性能具有重要影响。在位错的分解以及以层错形核为变形机制的马氏体相变中层错能扮演了重要的角色。反相畴界能则在合金材料的抗形变过程中起了重要作用，并会影响合金发生形变时的途径。因此，系统的研究FCC金属及合金中的层错与反相畴界的结构和能量将为掌握材料性质、实现材料改性和设计新材料提供理论基础和指导。在本文中我们将采用嵌入原子法理论就FCC金属和合金的层错与反相畴界的结构和能量进行理论的研究。
（1）采用嵌入原子法（EAM）计算了Cu、Ag、Au、Ni、Al、Rh、Ir、Pd、Pt和Pb等 10种面心立方（FCC）金属的层错能，除Rh和Ir两种金属外，其他金属的计算结果和实验结果基本一致。同时得出在不考虑晶格松弛的前提下，金属的孪晶晶界能为单个内禀层错能的一半。
（2）采用改进分析型嵌入原子法（MAEAM）计算了Cu、Ag、Al、Pb等四种面心立方金属的由堆垛层错引起的多层弛豫，并计算了弛豫后的堆垛层错能。计算结果表明，四种金属中由层错导致的晶格弛豫方式都一样，既层错发生处的4个{111}晶面间膨胀，而其他晶面间距被不同程度的压缩；不同的金属其晶格弛豫对层错能的影响不同。晶格弛豫对金属层错能计算的影响不能简单的予以忽略。
（3）采用改进分析型嵌入原子法（MAEAM）计算了Al-Ni、Cu-Ag、Pb-Ag、Cu-Pb等4种固溶体合金在全成分内的合金层错能；同时采用同样的方法计算了具有L12型金属间化合物Ni3Al的层错能为16.43 mJ/m2。Ni3Al合金层错能的计算值与实验结果其其他理论值进行比较发现：本文的计算结果比其他理论值更接近实验值。
（4）采用改进分析型嵌入原子法（MAEAM）计算了具有L12型金属间化合物Ni3Al中可能存在的三种反相畴界{001}、{011}和{111}的畴界能。其结果分别61.77、78.22和132.50（mJ/m2）。从能量最小化考虑，在越过居里点（Tc=1395C）的降温过程中，金属间化合物Ni3Al发生无序—有序相变的最可几界面依次为{001}、{011}和{111}反相畴界。
（5）采用改进分析型嵌入原子法（MAEAM）计算了具有DO3型金属间化合物Fe3Al中位移矢量分别为a/4、a/2 两种反相畴界在{110}和{211}晶面的反相踌界能。其结果分别85.23、90.16、87.54和96.87（mJ/m2）。