Атомные механизмы и кинетика стеклования, гомогенной и ориентированной кристаллизации металлических систем

• Автор: Евтеев, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 226 с. : ил.

• ГЛАВА 1. МЕТОДЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА В ФИЗИКЕ КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД

1.1. Компьютерный эксперимент в научных исследованиях

1.2. Периодические граничные условия

1.3. Метод молекулярной динамики

1.4. Метод статической релаксации

1.5. Метод Монте-Карло

1.6. Расчет межатомного взаимодействия

• 1.7. Расчет структурных функций

1.8. Многогранники Вороного

1.9. Угловые корреляционные функции

1.10. Кластерный анализ структуры

1.11. Потенциалы межатомного взаимодействия
1.11.1. Потенциалы парного взаимодействия
ь 1.11.2. Метод погруженного атома
ГЛАВА 2. СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ СТЕКЛОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ
• 2.1. Развитие современных представлений о структуре жидких и
аморфных металлов
2.2. Атомные механизмы стеклования металлов
2.3. Кинетика изотермической нуклеации в переохлажденных жидких металлах
2.4. Влияние икосаэдрического перколяционного перехода в пе-
• реохлажденных жидких металлах на диффузионную подл вижность атомов
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ АМОРФНЫХ СПЛАВОВ ПЕРЕХОДНЫЙ МЕТАЛЛ - МЕТАЛЛОИД
3.1. Концепция композиционного ближнего порядка
3.2. Структурный критерий стеклообразования в двухкомпонентных системах переходный металл - металлоид
3.3. Влияние композиционного ближнего порядка на термическую устойчивость аморфных сплавов переходный металл - ■ металлоид
ГЛАВА 4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОРИЕНТИРОВАННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НА СИНГУЛЯРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ {001} В СИСТЕМАХ ГЦК-МЕТАЛ ЛОВ С РАЗМЕРНЫМ НЕСООТВЕТСТВИЕМ, НЕ ПРЕВЫШАЮЩИМ КРИТИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ (-0.1)
4.1. Современные представления об ориентированной кристаллизации пленок
4.1.1. Механизмы ориентированной кристаллизации пленок
4.1.2. Структурные и субструктурные превращения при ориентированной кристаллизации пленок в системах с сильным взаимодействием на межфазной границе
4.1.3. Критерии ориентированной кристаллизации пленок
4.2. Влияние ориентации подложки на процессы поверхностной самодиффузии адатомов
4.3. Влияние знака размерного несоответствия на структурную самоорганизацию монослойной пленки
4.4. Диффузионное взаимодействие между подложкой и пленкой на начальных этапах роста в гетеросистеме с отрицательным размерным несоответствием

4.5.0риентированная кристаллизация аморфных пленок
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Модели СПУ-структур позволяли имитировать отталкивание сфер, но в них не учитывался потенциал притяжения. Беннет [77], Адамс и Матесон [78], а также Садок и др. [79] разработали метод компьютерного моделирования структуры металлических стёкол путём последовательного присоединения сфер к первоначальной затравке, в качестве которой выбирался либо составленный из сфер треугольник, либо тетраэдр. Предложено два основных способа добавления новой сферы к существующему ядру. В алгоритмах Беннета и Адамса-Матесона новая сфера размещается на поверхности зародыша в тетраэдрической позиции ("кармане”) наиболее близкой к его центру. В алгоритме Садока и др. сфера также добавляется в тетраэдрическую позицию, но такую, чтобы сфера имела наименьшее координационное число. Первый вариант эквивалентен дальнодействующему центрально-симметричному притяжению, в модели сохраняется всестороннее сжатие. В методе Садока и др. моделируется ‘преимущественно короткодействующие потенциалы притяжения.
Упаковки Беннета сходны с полученными Финнеем. Имеет место более или менее заметное расщепление второго пика ПФРРА, но достаточного соответствия с расщеплением пика, наблюдаемым в эксперименте для сплава №76Рг4, все еще нет. Однако использование в алгоритме Беннета сфер с отличающимися размерами улучшает согласие с экспериментальными данными для аморфных сплавов.
Близкодействующее притяжение, имитируемое в алгоритме Садока, приводит к кластерам очень высокой плотности, составленным из нескольких неправильных икосаэдров, которые связаны между собой областями пониженной плотности. В данном случае расщепление второго пика ПФРРА находится уже в хорошем согласии с экспериментальными результатами. Более того, было показано, что если использовать в модели сферы двух размеров, можно добиться еще лучшего совпадения, подбирая их оптимальное процентное соотношение и разницу в размерах сфер.