Вышедшие номера
Уравнение состояния и поверхностные свойства аморфного железа
Переводная версия: 10.1134/S1063784220100138
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 18-29-11013_мк
Президиум РАН, № 6, 2-13
Магомедов М.Н. 1
1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики --- филиал Объединенного института высоких температур РАН, Махачкала, Россия
Email: mahmag4@mail.ru
Поступила в редакцию: 24 февраля 2020 г.
В окончательной редакции: 27 марта 2020 г.
Принята к печати: 20 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 10 июня 2020 г.

Показано, что на нелинейной зависимости первого координационного числа (kn) от коэффициента упаковки (kp) структуры однокомпонентного вещества можно выделить три особые точки, соответствующие аморфным структурам. На основе парного межатомного потенциала Ми-Леннард-Джонса рассчитаны уравнения состояния и свойства железа как для этих трех аморфных структур, так и для кристаллического состояния. Показано, что при kp=0.45556 и kn=6.2793 достигается минимум химического потенциала, т. е. эта упаковка является термодинамически устойчивой аморфной структурой, соответствующей жидкой фазе. Энергетически эквивалентная ей точка с таким же значением kn, но с kp=0.6237, является термодинамически неустойчивой аморфной структурой, соответствующей твердой фазе. Показано, что удельная поверхностная энергия аморфного твердого металла больше, чем аморфной жидкой фазы, но меньше, чем металла в кристаллическом состоянии. Это должно приводить к тому, что поверхность кристаллического металла должна стремиться к аморфизации. Ключевые слова: структура, аморфизация, температура Дебая, железо, уравнение состояния, модуль упругости, поверхностная энергия.
  1. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование жидких и аморфных веществ. М.: МИСИС, 2005. 408 с
  2. Singh R.N., Ali I. // Intern. J. Appl. Phys. Mathem. 2013. Vol. 3. N 4. P. 275-279. DOI: 10.7763/IJAPM.2013.V3.220
  3. Melnikov G., Emelyanov S., Ignatenko N., Manzhos O. // Key Eng. Mater. Trans Tech. Public. 2018. Vol. 781. P. 137-142. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.781.137
  4. Baule A., Morone F., Herrmann H.J., Makse H.A. // Rev. Modern Phys. 2018. Vol. 90. N 1. P. 015006 (1-56). DOI:10.1103/RevModPhys.90.015006
  5. Магомедов М.Н. // Журн. структурной химии. 2008. Т. 49. N 1. С. 164-167. [ Magomedov M.N. // J. Structur. Chemi. 2008. Vol. 49. N 1. P. 166-159.] DOI: 10.1007/s10947-008-0021-8
  6. Kalikmanov V.I. // J. Chem. Phys. 2006. Vol. 124. N 12. P. 124505 (1-10). DOI: 10.1063/1.2178812
  7. Song C., Wang P., Makse H.A. // Nature. 2008. Vol. 453. N 7195. P. 629-632. DOI: 10.1038/nature06981
  8. Hanifpour M., Francois N., Robins V., Kingston A., Allaei S.V., Saadatfar M. // Phys. Rev. E. 2015. Vol. 91. N 6. P. 062202 (1-9). DOI: 10.1103/PhysRevE.91.062202
  9. Магомедов М.Н. // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. Вып. 20. С. 32-35. DOI: 10.21883/JTF.2020.10.49806.62-20 [ Magomedov M.N. // Tech. Phys. Lett. 2019. Vol. 45. N 10. P. 1042-1046. DOI: 10.1134/S1063785019100249]
  10. Hoover W.G., Ree F.H. // J. Chem. Phys. 1968. Vol. 49. N 8. P. 3609-3617. DOI: 10.1063/1.1670641
  11. Магомедов М.Н. Изучение межатомного взаимодействия, образования вакансий и самодиффузии в кристаллах. М.: Физматлит, 2010. 544 с. [ Magomedov M.N. Study of Interatomic Interaction, Vacancy Formation and Self-Diffusion in Crystals. M.: Fizmatlit, 2010.]
  12. Магомедов М.Н. // ЖТФ. 2013. Т. 83. Вып. 9. С. 56-62. [ Magomedov M.N. // Tech. Phys. 2013. Vol. 58. N 9. P. 1297-1303.] DOI: 10.1134/S106378421309020X
  13. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. М.: Мир, 1975. 383 с. [ Girifalco L.A. Statistical Physics of Materials. NY.: J. Wiley and Sons Ltd., 1973.]
  14. Магомедов М.Н. // ЖТФ. 2015. Т. 85. Вып. 11. С. 48-54. [ Magomedov M.N. // Tech. Phys. 2015. Vol. 60. N 11. P. 1619-1625.] DOI: 10.1134/S1063784215110195
  15. Магомедов М.Н. // Кристаллография. 2017. Т. 62. N 3. С. 487-504. [ Magomedov M.N. // Crystallography Reports. 2017. Vol. 62. N 3. P. 480-496.] DOI: 10.1134/S1063774517030142
  16. Пичугин Е.Ф. // Известия вузов. Физика. 1962. N 6. С. 77-84. [ Pichugin E.F. // Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii: Fizika. 1962. N 6. P. 77-84.]
  17. Магомедов М.Н. // ЖТФ. 2017. Т. 87. Вып. 4. С. 549-556. [ Magomedov M.N. // Tech. Phys. 2017. Vol. 62. N 4. P. 569-576.] DOI:10.1134/S1063784217040156
  18. Huang X., Li F., Zhou Q., Meng Y., Litasov K.D., Wang X., Liu B., Cui T. // Scientific Reports. 2017. Vol. 6. P. 19923 (1-3). DOI: 10.1038/srep19923
  19. Batsanov S.S., Batsanov A.S. Introduction to structural chemistry. Heidelberg, London, NY.: Springer Science \& Business Media, 2012. 545 p. DOI: 10.1007/978-94-007-4771-5
  20. Luo Y.R. Bond dissociation energies / in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th Edition, (Edited by David R. Lide). Boca Raton, FL: CRC Press (Taylor and Francis Group), 2009. 2804 p. https://notendur.hi.is/agust/rannsoknir/ papers/2010-91-CRC-BDEs-Tables.pdf
  21. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 382 с. [ Zinov'ev V.E. Teplofizicheskie svoistva metallov pri vysokikh temperaturakh (The Thermophysical Proper ties of Metals at High Temperatures), Moscow: Metallurgiya, 1989.]
  22. Wilburn D.R., Bassett W.A. // American Mineralogist. 1978. Vol. 63. N 5-6. P. 591-596. https://pubs.geoscienceworld.org/ msa/ammin/article-abstract/63/5-6/591/40926
  23. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.3. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с. [Handbook of Physical Quantities, Ed. by I.S. Grigoriev and E.Z. Meilikhov (Energoatomizdat, Moscow, 1991; CRC Press, Boca Raton, Florida, 1996)]
  24. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974. 294 с. [ Novikova S.I., Thermal Expansion of Solids. M.: Nauka, 1974. 294 p.]
  25. Kumikov V.K., Khokonov Kh.B. // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54. N 3. P. 1346-1350. DOI: 10.1063/1.332209
  26. Kumikov V.K. // Mater. Sci. Eng. 1983. Vol. 60. N 3. P. L23-L24. DOI: 10.1016/0025-5416(83)90016-2
  27. Li Y., Somorjai G.A. // J. Phys. Chem. C. 2007. Vol. 111. N 27. P. 9631-9637. DOI: 10.1021/jp071102f 
  28. Бокарев В.П., Горнев Е.С., Тодуа П.А. // Кристаллография. 2013. Т. 58. N 1. С. 155-155. DOI: 10.7868/S0023476113010062
  29. Pusey P.N., van Megen W. // Nature. 1986. V. 320. N 6060. P. 340-342. DOI: 10.1038/320340a0
  30. Campo M., Speck T. // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. N 1. P. 014501. DOI: 10.1063/1.5134842

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.