МЕТАЛЛУРГИЯ
Войти на сайт | Регистрация
УДК 669.112.227.1:538.915
Ab initio моделирование энергии растворения азота в ГЦК-решётке железа
Ридный Ярослав Максимович, ЮУрГУ, yaroslav@physics.susu.ac.ru
Мирзоев Александр Аминулаевич, д-р физ.-мат. наук, ЮУрГУ, mirzoev@physics.susu.ac.ru
Мирзаев Джалал Аминулович, д-р физ.-мат. наук, ЮУрГУ, mirzayev@physmet.susu.ac.ru
Аннотация
В программном пакете WIEN2k проведено ab initio моделирование равновесной структуры и свойств раствора внедрения азота в ГЦК-железе. Вычислена энергия растворения атома азота в немагнитном (НМ) и антиферромагнитном двухслойном (АФМД) состояниях ГЦК-железа.
Ключевые слова
первопринципное моделирование, ГЦК-железо, примеси азота, WIEN2k
Литература
1. Каблиман Е.А., Мирзоев А.А., Удовский А.Л. Первопринципное моделирование упорядоченной сигма-фазы системы Fe–Cr в ферромагнитном состоянии. Физика металлов и металловедение. 2009. Т. 108, № 5. С. 1–7.
2. Мирзоев А.А., Ялалов М.М., Мирзаев Д.А. Первопринципные расчеты энергии смешения и магнитных моментов компонентов сплавов Fe–Mn, Fe–Cr и Fe–Ni c ОЦК и ГЦК решетками. Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». 2011. Вып. 4, № 10 (227). С. 84–94.
3. Мирзаев Д.А., Каблиман Е.А., Мирзоев А.А. Устойчивость решетки аустенита высоконикелевого сплава железа по отношению к мартенситному превращению. Физика металлов и металловедение. 2012. Т. 113, № 8. С. 816–820.
4. Ридный Я.М., Мирзоев А.А., Мирзаев Д.А. Ab-initio моделирование влияния ближнего окружения примесей углерода на энергию их растворения в ГЦК-железе. Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». 2013. Т. 5, № 2. С. 108–116.
5. Timoshevskii A.N., Yablonovskii S.O. Ab-Initio Modeling of the Short Range Order in Fe-N and Fe-C Austenitic Alloys. Functional Materials, 2011, vol. 18. no. 4, pp. 517–522.
6. Domain C., Becquart C.S., Foct J. Ab initio Study of Foreign Interstitial Atom (C, N) Interactions with Intrinsic Point Defects in α-Fe. Physical Review B, 2004, vol. 69, 144112. doi: 10.1103/PhysRevB.69.144112.
7. Kübler J. Magnetic Moments of Ferromagnetic and Antiferromagnetic BCC and FCC Iron. Physics Letters A, 1981, vol. 81, pp. 81–83. doi: 10.1016/0375-9601(81)90311-X.
8. Herper H.C., Hoffmann E., Entel P. Ab initio Full-Potential Study of the Structural and Magnetic Phase Stability of Iron. Physical Review B, 1999, vol. 60, pp. 3839–3848. doi: 10.1103/PhysRevB.60.3839.
9. Medvedeva N.I., Aken D.V., Medvedeva J.E. Magnetism in BCC and FCC Fe with Carbon and Manganese. Journal of Physics: Condensed Matter, 2010, vol. 22, pp. 316002. doi:10.1088/0953-8984/22/31/316002.
10. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. 206 с.
11. Frisk K. A Thermodynamic Evaluation of the Cr-N, Fe-N, Mo-N and Cr-Mo-N Systems. CALPHAD, 1991, vol. 15, no. 1, pp. 79–106. doi: 10.1016/0364-5916(91)90028-I.
12. Acet M., Wassermann E.F., Andersen K. et al. The Role of the Nature of Magnetic Coupling on the Martensitic Transformation in Fe-Ni. Journal de Physique IV France, 1997, vol. 7, no. C5, pp. 401–404. doi: 10.1051/jp4:1997563.
13. Weiss R.J., Tauer K.J. Components of the Thermodinamic Functions of Iron. Physical Review, 1956, vol. 102, no. 6, pp. 1491–1495. doi: 10.1103/PhysRev.102.1490.
14. Schwarz K., Blaha P., Madsen G.K.H. Electronic Structure Calculations of Solids Using the WIEN2k Package for Material Sciences. Computer Physics Communications, 2002, vol. 147, no. 1–2, pp. 71–76. doi: 10.1016/S0010-4655(02)00206-0.
15. Cottenier S. Density Functional Theory and the Family of (L)APW-Methods: A Step-by-Step Introduction. 2004. Available at: http://www.wien2k.at/reg_user/textbooks/DFT_and_LAPW-2_cottenier.pdf.
16. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple. Physical Review Letters, 1996, vol. 77, no. 18, pp. 3865–3868. doi: 10.1103/PhysRevLett.77.3865.
17. Monkhorst H.J., Pack J.D. Special Points for Brillouin-Zone Integrations. Physical Review B, 1976, vol. 13, no. 12, pp. 5188–5192.
18. Stampfl C., Van de Walle C.G. Density-Functional Calculations for III–V Nitrides Using the Local-Density Approximation and the Generalized Gradient Approximation. Physical Review B, 1999, vol. 59, no. 8, pp. 5521–5535. doi: 10.1103/PhysRevB.59.5521.
19. Zoroddu A., Bernardini F., Ruggerone P., Fiorentini V. First-Principles Prediction of Structure, Energetics, Formation Enthalpy, Elastic Constants, Polarization, and Piezoelectric Constants of AlN, GaN, and InN: Comparison of Local and Gradient-Corrected Density-Functional Theory. Physical Review B, 1999, vol. 64, 045208. doi: 10.1103/ PhysRevB.64.04520.
20. Chase, M.W., Jr. NIST-JANAF Thermochemical Tables. Fourth Edition. (J. Physical and Chemical Reference Data, Monograph 9). Amer. Chem. Soc., Amer. Inst. of Physics, 1998, 1-1951.
21. Saker A., Leroy Ch., Michel H., Frantz C. Properties of Sputtered Stainless Steel-Nitrogen Coatings and Structural Analogy with Low Temperature Plasma Nitrided Layers of Austenitic Steels. Materials Science and Engineering A, 1991, vol. 140, pp. 702–708. doi: .http://dx.doi.org/10.1016/0921-5093(91)90500-M.
Источник
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». - 2014. - Том 14, №2. – C. 59-63.