Вышедшие номера
Изучение свойств ГЦК-Au в широком диапазоне температур и давлений
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: 21 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 5 апреля 2022 г.
Принята к печати: 6 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.

Свойства ГЦК-кристалла золота были рассчитаны с помощью аналитического метода (без компьютерного моделирования) в интервале температур: T=10-1337 K и давлений: P=0-110 GPa. Были рассчитаны следующие свойства: уравнение состояния, температура Дебая, первый и второй параметры Грюнайзена, модуль упругости (BT), коэффициент теплового расширения (αp), изохорная (Cv) и изобарная (Cp) теплоемкости, удельная поверхностная энергия. Также были рассчитаны производные указанных свойств как по температуре вдоль трех изобар, так и по давлению вдоль трех изотерм. Полученные результаты показали хорошее согласие с данными других авторов. Показано, что при определенной температуре TB произведение α_pBT не изменяется сжатии кристалла. При T>TB функция α_pBT возрастает, а при T<TB она убывает при увеличении давления. Для ГЦК-Au получено T_B=132 K. Показано, что изотермы производной модуля упругости по давлению B'(P) пересекаются в точке: P=21.58 GPa, B'(P)=7.43. Функция B'(P) при P<21.58 GPa увеличивается, а при P>21.58 GPa она уменьшается при с ростом температуры. Показано, что изотерма барической производной изохорной теплоемкости C'v(P) имеет минимум, а изотерма барической производной изобарной теплоемкости C'_p(P) имеет как минимум, так и максимум. На основе полученных зависимостей проанализированы некоторые приближения, которые используются для расчета свойств кристалла при высоких P-T-условиях. Ключевые слова: золото, давление, модуль упругости, тепловое расширение, теплоемкость, температура Дебая, параметр Грюнайзена, поверхностная энергия.