Hf5Al3N
高熵材料 HEA 传统材料 TRAMP-ID: mp-977347 · 空间群: P6_3/mcm (#193)
基础信息
化学式
Hf5Al3N
MP-ID
mp-977347
元素数
3
位点数
18
密度
10.2111
g/cm³
体积
321.14
ų
晶胞参数 a
8.0897
Å
晶胞参数 b
8.0897
Å
晶胞参数 c
5.6664
Å
α 角
90.00
°
β 角
90.00
°
γ 角
120.00
°
空间群
P6_3/mcm
点群
6/mmm
晶体系统
Hexagonal
Bravais 格子
hP
稳定性
No
堆积分数
0.7405
X 射线衍射
衍射图谱
横轴为 2θ (°)，纵轴为相对强度，Cu Kα ， λ=1.5418 Å
衍射峰（Top 24）
| 2θ | d (Å) | I | hkl |
|---|---|---|---|
| 12.64 | 7.0059 | 1.9 | (1,-1,0,0) |
| 12.64 | 7.0059 | 3.7 | (1,0,-1,0) |
| 21.97 | 4.0448 | 17.8 | (2,-1,-1,0) |
| 21.97 | 4.0448 | 8.9 | (1,1,-2,0) |
| 25.43 | 3.5029 | 28.3 | (2,0,-2,0) |
| 27.09 | 3.2921 | 35.8 | (2,-1,-1,1) |
| 31.58 | 2.8332 | 4.4 | (0,0,0,2) |
| 33.85 | 2.6480 | 56.1 | (3,-1,-2,0) |
| 34.14 | 2.6265 | 51.7 | (1,0,-1,2) |
| 37.49 | 2.3990 | 100.0 | (3,-1,-2,1) |
| 38.55 | 2.3353 | 22.6 | (3,0,-3,0) |
| 38.81 | 2.3206 | 44.4 | (2,-1,-1,2) |
| 38.81 | 2.3206 | 22.2 | (1,1,-2,2) |
| 44.81 | 2.0224 | 1.6 | (4,-2,-2,0) |
| 46.75 | 1.9431 | 1.9 | (4,-1,-3,0) |
| 47.75 | 1.9047 | 9.0 | (4,-2,-2,1) |
| 49.60 | 1.8380 | 1.1 | (4,-1,-3,1) |
| 50.66 | 1.8020 | 11.7 | (3,0,-3,2) |
| 52.23 | 1.7515 | 4.2 | (4,0,-4,0) |
| 53.55 | 1.7114 | 5.7 | (2,-1,-1,3) |
| 55.85 | 1.6461 | 28.0 | (4,-2,-2,2) |
| 57.33 | 1.6073 | 5.0 | (5,-2,-3,0) |
| 57.51 | 1.6024 | 2.6 | (4,-3,-1,2) |
| 57.51 | 1.6024 | 5.2 | (4,-1,-3,2) |
能量属性
形成能/原子
-0.76978
eV/atom
能量/原子
-29.11224
eV/atom
凸包距离
0.0425
eV/atom
未修正能量
-8.3800
eV/atom
体积/原子
17.84
ų
c/a 比
0.7004
电子属性
金属性
金属
带隙
0
eV
直接带隙
No
CBM
N/A
eV
磁性属性
磁性
No
总磁矩
0.0006
μB
磁有序
NM
磁性位点数
0
磁化强度/体积
0.000000
μB/ų
弹性属性
弹性数据暂不开放
特征分析
组成概览
元素组成（原子分数）
组成信息
主元 / 基质元素
Hf · 0.556
元素家族
5d-TM
溶质分数
0.444
间隙分数
0.111
高熵合金特征
综合指标雷达（归一化）
元素类别占比
混合熵 ΔS/R
0.9369
高熵判据（>1.0 视为高熵）
混合熵 ΔS
7.7893
J/mol·K
Ω 参数
0.1887
Ω > 1.1 利于固溶体形成
原子尺寸错配 δr
17.721%
δr < 6.6% 利于单相固溶
电负性差 Δχ
0.5295
越小混合越稳定
VEC
3.778
价电子浓度，影响相稳定性
混合焓 ΔH_mix
-70.617
kJ/mol 且负值为放热混合
熵归一化
0.8528
固溶体倾向
0
相趋势
AM
传统材料特征
ROM 混合特征雷达
评级与分类
评级 Tier
B
评分
0.534
家族
Interstitial Alloy
基质元素
Hf · 0.556
关联任务
引用参考
Materials Project 官方页面
https://materialsproject.org/materials/mp-977347
参考引用
The crystal structure and related material properties of Hf5Al3N were obtained from the Materials Project database (MP-ID: mp-977347, database version v2026.04.13).
文献引用
Horton, M.K., Huck, P., Yang, R.X. et al. Accelerated data-driven materials science with the Materials Project. Nat. Mater. 24, 1522–1532 (2025). https://doi.org/10.1038/s41563-025-02272-0
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原始 CIF 数据
# generated using pymatgen
data_Hf5Al3N
_symmetry_space_group_name_H-M 'P 1'
_cell_length_a 8.08968859
_cell_length_b 8.08968859
_cell_length_c 5.66636300
_cell_angle_alpha 90.00000000
_cell_angle_beta 90.00000000
_cell_angle_gamma 120.00000484
_symmetry_Int_Tables_number 1
_chemical_formula_structural Hf5Al3N
_chemical_formula_sum 'Hf10 Al6 N2'
_cell_volume 321.14311196
_cell_formula_units_Z 2
loop_
_symmetry_equiv_pos_site_id
_symmetry_equiv_pos_as_xyz
1 'x, y, z'
loop_
_atom_site_type_symbol
_atom_site_label
_atom_site_symmetry_multiplicity
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z
_atom_site_occupancy
Hf Hf0 1 0.66666700 0.33333300 0.00000000 1.0
Hf Hf1 1 0.33333300 0.66666700 0.00000000 1.0
Hf Hf2 1 0.22413800 0.00000000 0.25000000 1.0
Hf Hf3 1 0.00000000 0.22413800 0.25000000 1.0
Hf Hf4 1 0.77586200 0.77586200 0.25000000 1.0
Hf Hf5 1 0.66666700 0.33333300 0.50000000 1.0
Hf Hf6 1 0.33333300 0.66666700 0.50000000 1.0
Hf Hf7 1 0.77586200 0.00000000 0.75000000 1.0
Hf Hf8 1 0.00000000 0.77586200 0.75000000 1.0
Hf Hf9 1 0.22413800 0.22413800 0.75000000 1.0
Al Al10 1 0.59663400 0.00000000 0.25000000 1.0
Al Al11 1 0.00000000 0.59663400 0.25000000 1.0
Al Al12 1 0.40336600 0.40336600 0.25000000 1.0
Al Al13 1 0.40336600 0.00000000 0.75000000 1.0
Al Al14 1 0.00000000 0.40336600 0.75000000 1.0
Al Al15 1 0.59663400 0.59663400 0.75000000 1.0
N N16 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 1.0
N N17 1 0.00000000 0.00000000 0.50000000 1.0
