Search

В статье описано о взаимосвязи физических свойств металлических элементов с температурой Дебая. Данная взаимосвязь описана для щелочных и щелочноземельных металлов. Ранее это явление наблюдалось для таких параметров как плотность, температура плавления, энтальпия плавления, температура кипения, энтальпия испарения, теплоемкость, энергия связи элементов, коэффициент линейного теплового расширения, коэффициент сжимаемости, объёмный модуль упругости, модуль упругости Юнга, твердость по минералогической шкале, поверхностное натяжение, параметр решётки, межъядерное расстояние, энергия кристаллической решетки, работа выхода электрона, энергия Ферми, атомная концентрация и энергия ионизации. В рамках исследования приведена графическая зависимость атомно-ионного радиуса s-элементов II группы от температуры Дебая металла. Для данной корреляции наблюдалось следующее значение коэффициента корреляции, равное 0,989. Необходимо отметить, что данная зависимость наблюдается и для значений атомного объема. Величина коэффициента корреляции принимает значение равное 0,993. Рассмотрена взаимосвязь среднего температурного коэффициента линейного расширения металлов от величины температуры Дебая щелочного металла. Данные значения действительны для диапазона температур от 0 до 100 C. Наблюдаемый для приведенной зависимости коэффициент корреляции имеет значение 0,992. Экспериментально определена зависимость энергии атомизации кристаллов s-элементов I и II группы от температуры Дебая металла. Рассчитанное значение коэффициента корреляции при этом равно 0,992. Описана зависимость энергии сублимации металлов от температуры Дебая для металлов. Значение коэффициент корреляции при этом равно величине 0,987. Полученные корреляционные кривые позволят наиболее полно охарактеризовать взаимосвязь рассматриваемого параметра и вышеперечисленных величин., The article describes the relationship between the physical properties of metallic elements and the Debye temperature. This relationship is described for alkaline and alkaline earth metals. Previously, this phenomenon was observed for such parameters as density, melting point, melting enthalpy, boiling point, enthalpy of evaporation, heat capacity, binding energy of elements, coefficient of linear thermal expansion, compressibility coefficient, bulk modulus of elasticity, Youngs modulus of elasticity, mineralogical hardness, surface tension, lattice parameter, internuclear distance, crystal lattice energy, electron work function, Fermi energy, atomic concentration and ionization energy. Within the framework of the study, a graphical dependence of the atomic-ion radius of the s-elements of group II on the Debye temperature of the metal is shown. For the given correlation, the following value of the correlation coefficient was observed, equal to 0,989. It should be noted that this dependence is also observed for the values of the atomic volume. The value of the correlation coefficient takes the value equal to 0,993. The interrelation between the average temperature coefficient of linear expansion of metals and the Debye temperature of an alkali metal is considered. These values are valid for the temperature range from 0 to 100C. The correlation coefficient observed for the reduced dependence is 0,992. The dependence of the atomization energy of the crystals of the s-elements of the I and II groups on the Debye temperature of the metal is determined experimentally. The calculated value of the correlation coefficient is 0,992. The dependence of the sublimation energy of metals on the Debye temperature for metals is described. The value of the correlation coefficient is equal to the value 0,987. The correlation curves obtained will make it possible to characterize most fully the interrelation of the parameter under consideration and the above-mentioned quantities., №4 (2020)

Ранее авторами предлагалась процедура описания всех возможных структурно-энергетических состояний сплава стехиометрического состава AnBm, атомы которого занимают узлы N-мерной решетки. В данной работе рассматривается трехкомпонентный сплав стехиометрического состава А3ВC на ГЦК решетке. Процедура основывается на методе концентрационных волн, разработанным Хачатуряном. В рамках этого метода осуществляется полный перебор структур, получаемых суперпозицией N плоских концентрационных волн со всеми возможными волновыми векторами, при условии сохранения заданной стехиометрии. Для каждой такой суперпозиции вычисляются параметры порядка на I первых координационных сферах, тем самым, определяется точка в I-мерном пространстве параметров порядка, соответствующая данной структуре. Совокупность всех таких точек определяет выпуклый многогранник, в пределах которого находятся все возможные структурные состояния рассматриваемого сплава на заданной решетке. В настоящей работе предлагается усовершенствованный алгоритм, основанный на переборе структур, определяемых всеми возможными вариантами одной плоской концентрационной волны для трехкомпонентной системы. При этом теряются некоторые структуры, которые легко восстанавливаются путем дополнения полученной в данном приближении области возможных состояний сплава в I-мерном пространстве параметров порядка до выпуклого многогранника. Данная упрощенная процедура иллюстрируется на примере сплава А3ВC, заданного на трехмерной ГЦК решетке, при рассмотрении двух первых координационных сфер. Показано, что полный перебор всех структур, порождаемых одной плоской концентрационной волной, заполняет невыпуклую фигуру в пространстве двух параметров порядка. Однако дополнение данной фигуры до выпуклого многогранника дает общий результат, который получается при рассмотрении суперпозиции всех возможных пар концентрационных волн. Предлагаемая процедура работает значительно быстрее полного перебора, причем, для структур на трехмерных решетках выигрыш во времени оказывается более значительным, чем для двумерных решеток., Фундаментальные проблемы современного материаловедения, Выпуск 4 2020

Ранее авторами предлагалась процедура описания всех возможных структурно-энергетических состояний сплава стехиометрического состава AnBm, атомы которого занимают узлы N-мерной решетки. Процедура основывалась на методе концентрационных волн, предложенном Хачатуряном. В рамках этого метода осуществляется полный перебор структур, получаемых суперпозицией N плоских концентрационных волн со всеми возможными волновыми векторами, при условии сохранения заданной стехиометрии. Для каждой такой суперпозиции вычисляются параметры порядка на I первых координационных сферах, тем самым, определяется точка в I-мерном пространстве параметров порядка, соответствующая данной структуре. Совокупность всех таких точек определяет выпуклый многогранник, в пределах которого находятся все возможные структурные состояния рассматриваемого сплава на заданной решетке. В настоящей работе предлагается упрощение данной процедуры, основанное на переборе структур, определяемых всеми возможными вариантами одной плоской концентрационной волны. При этом теряются некоторые структуры, которые легко восстанавливаются путем дополнения полученной в данном приближении области возможных состояний сплава в I-мерном пространстве параметров порядка до выпуклого многогранника. Данная упрощенная процедура иллюстрируется на примере сплава AB, заданного на двумерной квадратной решетке, при рассмотрении двух первых координационных сфер. Показано, что полный перебор всех структур, порождаемых одной плоской концентрационной волной, заполняет невыпуклую фигуру в пространстве двух параметров порядка. Однако дополнение данной фигуры до выпуклого многогранника дает общий результат, который получается при рассмотрении суперпозиции всех возможных пар концентрационных волн. Предлагаемая процедура работает значительно быстрее полного перебора, причем, для структур на трехмерных решетках выигрыш во времени окажется еще более значительным, чем для двумерных решеток., №4 (2018)

В данной статье рассматривается задача расчета энергий межатомных взаимодействий для заранее заданных структур упорядоченных сплавов составов АnBm. Расчет энергий проводится с применением метода генетического алгоритма. В основе расчета – атомная структура состава АnBm с неизвестными межатомными потенциалами. Результат расчета – значения межатомных потенциалов, определение и подбор которых обычными методами, на большое количество координационных сфер, весьма затруднителен. В работе по заданным структурам были определены энергии межатомных взаимодействий на пяти первых координационных сферах. Используя рассчитанные межатомные потенциалы, был смоделирован обратный процесс - упорядочения сплава по вакансионному механизму диффузии в приближении жесткой кристаллической решетки. Структуры, по которым рассчитывались энергии межатомных потенциалов, а затем получены в ходе моделирования оказались подобными, что говорит о применимости метода генетического алгоритма, в том числе, и в решении задач по определению межатомных потенциалов. Минимальные затраты машинного времени в ходе решения задачи для пяти координационных сфер, показывают, что данный метод, может быть применим и для расчета межатомных потенциалов на большее количество сфер. Представленный метод расчета используется в тех случаях, когда по имеющейся структуре состава АnBm необходимо моделировать процесс упорядочения сплава, а энергии межатомных взаимодействий на координационных сферах неизвестны., In this article we consider the problem of calculating the energy of interatomic interactions for predetermined structures ordered alloys AnBm compositions. energy calculation is carried out using the method of genetic algorithm. The basis of calculation - the atomic structure of the composition AnBm unknown interatomic potentials. The result of the calculation - values of interatomic potentials, identification and selection of which by conventional methods, a large number of focal areas, is very diffi cult. The work on the set of energy structures were determined interatomic interactions on the first five focal areas. Using the calculated interatomic potentials, it was modeled reverse process - the ordering of the alloy by the vacancy mechanism of diffusion in the approximation of a rigid lattice. The structures, which calculated the energy of interatomic potentials, and then received in the course of the simulation were similar, indicating that the applicability of the method of genetic algorithm, including, and in the task of determining the interatomic potentials. Minimum cost of machine time during the fi ve solutions to the problem of coordination spheres show that this method may be applicable to calculate the interatomic potential for more spheres. The presented method of calculation used in those cases where the existing structure of the composition of the alloy AnBm necessary to simulate the process of ordering, and the energy of interatomic interactions in the coordination spheres are unknown., №4 (2018)