Расчет теплоемкости и среднеквадратичных смещений твердого раствора NiAl по фононным спектрам

С использованием ранее разработанной методики построена динамическая модель, учитывающая взаимодействия между атомами на первых двух координационных сферах, для кристалла NiAl, имеющего структуру типа CsCl. Исходя из экспериментальных данных по нейтронному рассеянию, выполнены расчеты дисперсионных кривых и упругих констант. Построены кривые плотности фононных состояний, а также рассчитан вклад каждой подрешетки в энергию колебаний кристалла. По этим данным определена зависимость среднеквадратичных смещений атомов каждой подрешетки и теплоемкости кристалла от температуры.

Литература

[1] Miracle D.B. The physical and mechanical properties of NiAl // Acta metall, mater. 1993. Vol. 41. No. 3. P. 649-684.

[2] Bulk and surface vibrational modes in NiAl / M. Mostolle, R.M. Nicklow, D.M. Zehner, S.-C. Lui, J.M. Mundenar, E.W. Plummer // Phys. Rev. B. 1989. Vol. 40. No. 5. P. 2856.

[3] Фононные спектры Li2Ni3Al и B2NiAl: расчеты из первых принципов / Э.И. Исаев, А.И. Лихтенштейн, Ю.Х. Векилов, Е.А. Смирнова // Физика твердого тела. 2004. Т. 46. Вып. 7. С. 1158-1164.

[4] Xiangyang Huang, Ivan I. Naumov, Karin M. Rabe. Phonon anomalies and elastic constants of cubic NiAl from first principles // Physical Review B. 2004. Vol. 70. P. 064301.

[5] Холодовский В.Е., Мачихина И.О. Принцип длинных волн и дисперсионные соотношения для кубических кристаллических решеток в модели диполь-дипольных взамодействий // Известия СамНЦ РАН. Сер. Физика и электроника. 2009. № 11 (5). С. 49.

[6] Холодовский В.Е., Мачихина И.О., Кульченков Е.А. Дисперсионные соотношения для кубических кристаллических решеток в модели диполь-дипольных взаимодействий // Вестник ЮУрГУ. Сер. Математика, физика, химия. 2009. № 12 (10). С. 92.

[7] Холодовский В.Е., Мачихина И.О. Принцип длинных волн и фононные спектры кубических кристаллических решеток // Вестник ЮУрГУ. Сер. Математика. Механика. Физика. 2009. № 1 (22). С. 109.

[8] Холодовский В.Е., Мачихина И.О., Кульченков Е.А. Расчет теплоемкости и среднеквадратичных смещений по фононным спектрам для кристаллов с ОЦК- и ГЦК-решеткой // Вестник ЮУрГУ. Сер. Математика. Механика. Физика. 2010. № 2 (9). С. 101.

[9] Мачихина И.О., Холодовский В.Е. Расчет теплофизических свойств кристаллов инертных газов по упругим константам // Известия СамНЦ РАН. 2012. № 14 (4). С. 116.

[10] Холодовский В.Е., Краюшкина Е.Ю. Дисперсионные соотношения для кристаллов твердых растворов со структурой CsCl // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Сер. Физика, математика, техника, технология. 2013. № 3. С. 121.

[11] Холодовский В.Е., Сидоров А.А. Поток энергии и сила реакции на излучение внутриатомного диполя // Ученые записки Забайкальского государственного университета. Сер. Физика, математика, техника, технология. 2012. № 3. С. 141.

[12] Rusovic N., Warlimont H. The Elastic Behaviour of вг-NiAl Alloys // Phys. Status Solidi A. 1977. Vol. 44. P. 609.

[13] Ponomareva A.V., Isaev Eyvas, Vekilov Yu.Kh., Abrikosov I. Site preference and effect of alloying on elastic properties of ternary B2 NiAl-based alloys // Physical Review B. 2012. Vol. 85. P. 144117.

[14] First-principles calculation on mechanical and thermal properties of B-NiAl with point defects (in Chinese) / Y.L. Lu, H.X. Hou, Z. Chen, et al. // Sci Sin-Phys Mech Astron. 2013. Vol. 43. P. 152.

[15] Fu Hongzhi, Li XiaoFeng, Liu WenFang, Mab Yanming, Gao Tao, Hong Xinhua. Electronic and dynamical properties of NiAl studied from first principles. Intermetallics, 19, 1959 (2011).

[16] Desai P.D. Thermodynamic Properties of Selected Binary Aluminum Alloy Systems // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1987. Vol. 16. No. 1.