ビスマス系合金の弾性特性の初原的調査

密度汎関数理論を用いて、鉛系はんだの潜在的な代替物としてのさまざまなBi系合金材料の弾性特性を調査しました。提案した代替物の効果を決定するのに使用できる計算された量（体積弾性率 (K)、せん断弾性率 (G)、ヤング率 (E)）を比較します。また、各合金について、固体の延性を推定するために使用される量であるプー率 (=K/G) も計算しました。これらの材料に対するスピン-軌道結合の影響も調査しました。Biが置換される際の電荷密度の変化を分析することで、これらの材料の延性の予測変化を原子論的記述子に関連付けました；具体的には、電荷密度の非局在化は延性の増加の指標であることが知られていますが、より局所化された電荷密度は通常脆さに関連付けられます。ベイダー電荷分析を通じて、電荷分布の均一性とこれがこれらの合金の延性にどのように影響を与えるかについて定量的な洞察を提供します。密度汎関数理論を使用して異なるBi₁-ₗZₗ合金（Z = Sb, Te, In, Sn; 04pt{0ex}x4pt{0ex}1）の弾性特性を計算することで、延性の変化と材料の電子構造の対応する変化を相関させました。Biの六方晶構造に置換された低濃度のSnおよびTeが延性の大幅な増加を引き起こすことを見出しました。