【摘要】 镁以其低密度、高比刚度、优异的铸造性和易于回收利用的特性，在航空航天、汽车、计算机和移动通信等许多重要工业领域具有巨大的潜力。

镁以其低密度、高比刚度、优异的铸造性和易于回收利用的特性，在航空航天、汽车、计算机和移动通信等许多重要工业领域具有巨大的潜力。然而，相对较差的机械性能极大地阻碍了其在更重要领域的应用。添加铝元素是提高镁力学性能的有效方法，迄今为止，科研工作者已开发出AZ91、AZ71、AZ61等多种Mg-Al系合金。

众所周知，微观结构在决定材料性能方面起着至关重要的作用，可以通过结构相变进行调整。高压会导致材料的结构转变，之前的许多研究都集中在高压下镁的结构稳定性上。例如，McMahan和Moriarty通过第一性原理计算预测了镁中hcp→bcc→fcc结构的可能序列，并证实了0℃下50±6GPa下的hcp到bcc的转变。Datta等人通过第一性原理计算研究了添加Zn和Y原子后的镁晶体结构。此外，还研究了合金化的Al和Li元素对Mg的晶格参数和机械性能的影响。然而，添加铝原子对高压下镁的结构稳定性的影响尚未得到检验。

因此，刘等人通过第一性原理研究了添加6.25 at% Al（化学成分类似于典型的Mg-Al系合金–AZ71）的镁和纯镁在静水压力下的hcp、bcc和fcc结构的结构稳定性。他们使用基于密度泛函和赝势方法的CASTEP代码进行计算，范德比尔特型超软赝势用于描述电子-离子相互作用。Perdew–Burke–Eruzerhof (PBE)方案中，交换项和相关项使用广义梯度近似(GGA)进行描述。晶胞的几何优化是使用代码中提供的BFGS最小化算法进行的。他们的工作有望有助于镁合金-Mg-Al系合金的力学性能进一步提高，应用范围更广。

 

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