Structural and elastic properties of $\mathrm{Fe}$-$\mathrm{Ge}$ alloys: ab initio studies

В работе представлены исследования структурных и упругих свойств фаз $\mathrm{A2}$, $\mathrm{B2}$, $\mathrm{D}0_3$ и $\mathrm{L}1_2$ сплавов $\mathrm{Fe}_{100-x}\mathrm{Ge}_{x}$ ($12,5 \le x \le 28,125$ ат. $\%$), выполненные при помощи теории функционала плотности. Кристаллические структуры исследовались при помощи двух типов релаксаций: электронной и полной ионной. Построены концентрационные зависимости атомных объемов, температур структурных фазовых переходов, тетрагональных и ромбоэдрических модулей сдвига. Кривые зависимостей величин атомного объема соответствует последовательности фазовых переходов, наблюдаемых экспериментально: $\mathrm{A}2 \to B2 \to \mathrm{D}0_3$ ($x \le 22$ ат. $\%$ содержания $\mathrm{Ge}$). Показано, что температуры структурных фазовых переходов возрастают с увеличением концентрации $\mathrm{Ge}$. В соответствии с экспериментальными результатами рассчитанные тетрагональные модули для структур $\mathrm{D}0_3$, $\mathrm{A2}$ и $\mathrm{L}1_2$ уменьшаются с ростом атомов $\mathrm{Ge}$ в сплавах. Величина ромбоэдрического модуля сдвига существенно не изменяется с увеличением числа атомов $\mathrm{Ge}$. $\mathrm{C}_{44}$ увеличивается для фазы $\mathrm{D}0_3$, в то время как для $\mathrm{A}2$, $\mathrm{B}2$ и $\mathrm{L}1_2$ уменьшается.