无机固体计算中的热力学稳定性

热力学稳定性一直是一个老生常谈的话题，经常有文章凭借一句“该体系在某温度下热力学不稳定”直接否决了实验以及合成的可能性，究竟什么是热力学稳定性？本文旨在描述基于第一性原理方法计算热力学稳定性的基本原理，这是主要的参考文献。其实要深入的话可以看一些热力学以及关于相图的书，比如吉布斯本人所著作《On the Equilibrium of Heterogeneous Substances》

相对于竞争相的稳定性

相对于相变为其他结构的稳定性

一些表示方法

热力学凸包

热力学凸包，一般在论文里面也直接称为Convex Hull，下面给出利用ASE实现的一个实例（摘抄自ASE官网例子）：

import ase
from ase.phasediagram import PhaseDiagram

refs = [('Cu', 0.0),
        ('Au', 0.0),
        ('CuAu', -0.5),
        ('Cu2Au', -0.7),
        ('Cu2Au', -0.2)]

pd = PhaseDiagram(refs)

pd.plot(show=True)

运行结果：

Species: Cu, Au
References: 5
0    Cu             0.000
1    Au             0.000
2    CuAu          -0.500
3    Cu2Au         -0.700
4    Cu2Au         -0.200
Simplices: 3