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Accueil du site > Departement Métallurgie Matériaux Inorganiques > Equipes de recherche > Chimie Métallurgique des Terres Rares (CMTR) > Thèmes de recherche > Métallurgie > Calculs DFT et modélisation Calphad (calcul de diagrammes de phases)

Calculs DFT et modélisation Calphad (calcul de diagrammes de phases)

(Contact : J.C. Crivello)
(Contact : J.M. Joubert)
 

  La méthode Calphad (CALculation of PHAse Diagrams) est une technique très utilisée de modélisation semi-empirique des diagrammes d’équilibre. Le principe réside en la description des enthalpies libres des différentes phases par ajustement de paramètres permettant de décrire les données expérimentales. Par ailleurs, les calculs de structure électronique effectués dans le cadre de la méthode DFT (Théorie de la Fonctionnelle de la Densité) apportent des informations essentielles sur la stabilité des phases. En particulier, peuvent être calculées les enthalpies de formation des phases stables ainsi que métastables qui jouent un rôle très important dans la description des modèles Calphad.  

 

 

 

Faits marquants :  

Détermination ab initio du diagramme de phases de Mo-Re

Les phases intermétalliques de Frank-Kasper se prêtent remarquablement aux calculs DFT. À partir des enthalpies calculées, correspondant à celles de toutes les configurations ordonnées d’une phase intermétallique, il est alors envisageable de prédire son énergie libre dans tout le domaine de composition grâce à l’approximation de Bragg-Williams. La détermination de cette fonction permet alors de décrire les équilibres et de tracer les diagrammes de phases. Cette hypothèse a été vérifiée dans le système (...)

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Description d’une phase ternaire ordonnée sur 5 sites

Pour la première fois, un système ternaire impliquant le calcul de 35=243 enthalpies de formation des configurations ordonnées d’une phase σ a été étudié (σ -Cr-Mo-Re). Cette étude a montré la présence d’une lacune de miscibilité de la phase étudiée à basse température. Elle a aussi permis de prédire l’inversion de la préférence du Re pour les sites de haute et basse coordination en fonction de la composition. Courbes de niveaux iso-enthalpie libre de la phase σ du système Cr-Mo-Re à 0K (...)

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Optimisation thermodynamique du système Mo-Re

Ce système a été décrit par l’approche Calphad conventionnelle, c’est-à-dire sans l’utilisation des données de calculs DFT, dont nous ne disposions pas à ce moment, par optimisation de paramètres à partir des seules données expérimentales relative au système. L’originalité de ce travail réside dans l’utilisation d’un nouveau modèle pour décrire la phase σ qui avait été proposé suite à l’étude expérimentale complète de cette phase dans différents systèmes. Diagramme de phases du système Mo-Re (...)

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