对HEAPS软件中二元焓值和元素数据的修正，以实现可靠的高熵合金设计

《Computer Physics Communications》：Corrections to binary enthalpies and elemental data in HEAPS software for reliable high-entropy alloy design

高熵合金设计软件HEAPS的数据_base.m文件进行了关键修正，包括17处二元混合焓的转录错误和10种元素（Tc至Sb）的系统属性偏移，涉及原子半径、密度等参数，显著提升预测精度。数据已开源供用。

　　

Fabricio Ruiz | Sergio Beneitez | John Jairo Hoyos

阿根廷南里奥切市（S. C. de Bariloche）布斯蒂略大道9500号（Av. Bustillo 9500），原子能委员会（Comisión Nacional de Energía Atómica, CNEA）下属的巴里洛切原子中心（Centro Atómico Bariloche, CAB），邮编8400

摘要

我们针对HEAPS软件（P. Martin等人，Comput. Phys. Commun. 278 (2022) 108,398）中使用的基础数据_base.m文件进行了关键性修正，该软件用于高熵合金设计。我们的更新特别纠正了二元混合焓的错误转录值，并修正了元素属性值中的系统性偏差，这些问题是由于数据被无意中移动导致的，影响了大约十种元素。这些必要的修正保留了HEAPS的原有功能，同时显著提高了其合金设计预测的准确性和可靠性。经过验证的数据集已公开提供，供用户直接使用。

新版本程序概述

程序名称： HEAPS（高熵合金预测软件）

CPC库链接到程序文件： https://doi.org/10.17632/ns6yysyxry.1

开发者仓库链接： https://github.com/anjin74/HEAPS-Software-Update

许可条款： 创作共用许可（Creative Commons Zero, CC0）

编程语言： MATLAB

补充材料： 已修正的data_base.m文件包含了所有提到的修订内容，作为程序文件的一部分提供。此外，还提供了一个新的独立HEAPS安装程序，其中包含了这些更新，并需要MATLAB Runtime R2023b（会自动安装）。

旧版本的期刊参考： Comput. Phys. Commun. 278 (2022) 108,398

新版本是否取代了旧版本： 是

新版本的原因： 对HEAPS软件的基础数据_base.m文件进行了关键性修正，解决了二元混合焓的错误转录问题和元素属性值中的系统性偏差问题。

修订摘要： 更正了17个二元混合焓的转录错误；修正了从锝（Tc，Z = 43）到锑（Sb，Z = 51）元素属性值的系统性偏差，这些偏差影响了原子半径、密度、熔点、价电子亲和力（VEC）和Pauling电负性。还对钯的密度、铷的摩尔热容和钼的导热性进行了进一步修正。

问题性质： 原始的HEAPS软件data_base.m文件中包含二元混合焓的错误以及元素属性值（原子半径、密度、熔点、价电子亲和力）的系统性偏差，这些问题源于转录错误和数据来源的偏差，从而导致了许多HEAPS参数的计算错误。

解决方法： 我们的解决方法包括一个彻底且系统的验证过程，仔细地将data_base.m文件与其原始数据进行了交叉核对。通过这种严格的方法，我们识别并纠正了所有的转录和偏差错误。我们特别对二元混合焓进行了详细检查，并仔细参考了已建立的参考资料来审核元素属性值。经过全面的验证后，修正后的值被精确地应用并更新到data_base.m文件中，确保了其在HEAPS软件中的准确性和完整性。

引言

HEAPS软件[1]（网址：https://doi.org/10.17632/dzcs9jgxn9.1）为高熵合金设计提供了一个有价值的框架。然而，我们发现了其基础数据集（data_base.m文件）中的两个关键性不准确之处：

a)

Takeuchi等人[2]提供的二元混合焓的错误转录值。

b)

元素属性值的系统性偏差。

在这项工作中，我们提供了经过修正的数据集，这些数据集在保留HEAPS框架的同时提高了准确性。通过使用文献中选定的相关合金系统，系统地验证了这些修正的影响，确认更新确实影响了目标参数，同时保持了未受影响计算的完整性。

部分内容摘录

二元混合焓的错误转录

位于data_base.m文件中的二元混合焓数据来源于Miedema模型计算得出的值，而非实验测量数据。该文件包含了55种元素对应的1485个二元焓值。我们的分析仅发现了17个转录错误（约占数据集的1.14%）。尽管错误率较低，但其中一些不准确之处影响了技术上重要的二元系统，如Cr-V、Fe-V等。

验证结果

为了验证修正后的元素属性数据库（data_base.m）对HEAPS预测的影响，我们将软件使用原始未修正文件的输出结果与我们新修正文件得到的结果进行了比较。

我们的验证选择了三个具有代表性的合金系统，以展示修正的不同影响程度：

•

合金1（无预期变化）： 这种合金（Co₂₀Cu₂₀Fe₂₀Ni₂₀Nb

对原始工作的致谢

我们强调HEAPS在高温合金（HEA）设计中的开创性作用。这些修正在其稳健的框架基础上进行了改进，解决了数据偏差问题，同时保留了其创新标准（例如Ω、δ）。原始代码结构保持不变。

数据和代码的可用性

经过修正的data_base.m文件以及更新的独立HEAPS安装程序可在https://github.com/anjin74/HEAPS-Software-Update处获取。安装程序包含了修正后的数据库，并自动安装了所需的MATLAB Runtime R2023b，用户无需额外安装MATLAB即可运行该程序。

此更新版本使用的是MATLAB 2023编译的。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时，作者使用了 Gemini和ChatGPT（OpenAI）来提高文本的清晰度和可读性。使用这些工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对出版物的内容负全责。

致谢

作者感谢CNEA和CONICET通过各自的研究项目提供的支持。

这项研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。

CRediT作者贡献声明

Fabricio Ruiz： 写作——审稿与编辑、撰写初稿、验证、数据分析、概念构思。

Sergio Beneitez： 数据分析、数据管理。

John Jairo Hoyos： 写作——审稿与编辑、验证、数据分析、概念构思。