镁合金长周期堆垛有序相(Long Period Stacking Ordered,LPSO)微观结构的清晰描述对镁合金LPSO相形成及强化机制的研究具有十分重要的意义。借助第一原理计算及高分辨成像模拟研究,我们得到了难以通过实验方法获得的关于镁合金LPSO相原子尺度微观结构的清晰描述。研究发现,Zn、Y合金元素在LPSO相中易于形成多种ZnmYn(Mg)团簇。基于Zn6Y8(Mg)团簇,我们构建了14H相晶体学模型Mg142Zn12Y16,其高分辨模拟像几乎再现了高分辨实验像。基于该模型,我们计算确定了14H相的热力学稳定性、弹性常数及弹性模量。此外,基于Mg-Zn-Y合金LPSO相的计算研究,我们推断X6Z8(Mg)团簇可看作镁合金Mg-X-Z中LPSO相形成的"特征结构单元",理论上可基于该"结构单元"构建相应镁合金LPSO相模型并通过计算方法判别该合金中LPSO相形成的可能性(X、Z为任一合金化元素)。
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