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13.02.2017 | Symposium: PTM 2015: Solid-Solid Phase Transformations in Inorganic Materials | Ausgabe 6/2017

Metallurgical and Materials Transactions A 6/2017

Cluster Variation Method as a Theoretical Tool for the Study of Phase Transformation

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions A > Ausgabe 6/2017
Autor:
Tetsuo Mohri
Wichtige Hinweise
Manuscript submitted January 14, 2016.

Abstract

Cluster variation method (CVM) has been widely employed to calculate alloy phase diagrams. The atomistic feature of the CVM is consistent with first-principles electronic structure calculations, and the combination of CVM with electronic structure calculation enables one to formulate free energy from the first-principles. CVM free energy conveys affluent information of a given system, and the second-order derivative traces the stability locus against configurational fluctuation. The kinetic extension of the CVM is the path probability method (PPM) which is utilized to calculate transformation and relaxation kinetics associated with the temperature change. Hence, the CVM and PPM are coherent methods to perform a synthetic study from initial non-equilibrium to final equilibrium states. By utilizing CVM free energy as a homogeneous free energy density term, one can calculate the time evolution of ordered domains within the phase field method. Finally, continuous displacement cluster variation method (CDCVM) is discussed as the recent development of CVM. CDCVM is capable of introducing the local lattice displacement into the free energy. Moreover, it is shown that CDCVM can be extended to study collective atomic displacements leading to displacive phase transformation.

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Literatur
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