Вышедшие номера
Микроскопический механизм фазового перехода между ОЦК- и ГПУ-структурами в цирконии
Российский научный фонд, Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых, 21-72-10105
Синяков Р.И.1, Белов М.П.1
1Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
Email: sinyakov999@mail.ru
Поступила в редакцию: 3 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 19 апреля 2024 г.
Принята к печати: 21 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 22 мая 2024 г.

Методами ab initio расчетов исследован атомарный механизм трансформации между ОЦК- (β) и ГПУ- (α) фазами циркония при низкой температуре. Предложен точный двухпараметрический способ описания механизма трансформации по Бюргерсу, который учитывает различия величин равновесных объемов фаз, а также отличие величин степени тетрагональности c/a реальных гексагональных кристаллов от величины идеального соотношения. С использованием предложенного способа описания трансформации построена поверхность потенциальной энергии и определен путь минимальной энергии системы при β-α переходе в цирконии. Проанализировано влияние давления на форму энергетического ландшафта и пути трансформации кристаллической решетки в интервале от 0 до 25 GPa. Продемонстрировано, что использование однопараметрических методов описания ОЦК-ГПУ-трансформации кристаллической структуры может быть некорректным. Ключевые слова: цирконий, фазовые переходы, атомарный механизм трансформации, мартенситное превращение, давление.
  1. R. Vogel, W. Tonn, Z. Anorg. Allgem. Chem. 202, 1, 292 (1931)
  2. J. Zhang, Y. Zhao, C. Pantea, J. Qian, L.L. Daemen, P.A. Rigg, R.S. Hixson, C.W. Greeff, G.T. Gray, Y. Yang, L. Wang, Y. Wang, T. Uchida. J. Phys. Chem. Solids 66, 7, 1213 (2005)
  3. S. Sikka, Y. Vohra, R. Chidambaram. Prog. Mater. Sci. 27, 3--4, 245 (1982)
  4. H. Xia, S.J. Duclos, A.L. Ruoff, Y.K. Vohra. Phys. Rev. Lett. 64, 2, 204 (1990)
  5. S.G. Song, G.T. Gray III. Phil. Mag. A 71, 2, 275 (1995)
  6. Y. Zhao, J. Zhang, C. Pantea, J. Qian, L.L. Daemen, P.A. Rigg, R.S. Hixson, G.T. Gray, Y. Yang, L. Wang, Y. Wang, T. Uchida. Phys. Rev. B 71, 18, 184119 (2005)
  7. D.O. Northwood. Mater. Des. 6, 2, 58 (1985)
  8. V. Kalavathi, R.K. Bhuyan. Mater. Today: Proceed. 19, 781 (2019)
  9. R. Krishnan, M.K. Asundi. Proceed. Indian Acad. Sci. C. 4, 1, 41 (1981)
  10. W.G. Burgers. Physica 1, 7--12, 561 (1934)
  11. A. Akhtar. Metallurg. Transact. 7, 11, 1735 (1976)
  12. F. Willaime, C. Massobrio. Phys. Rev. Lett. 63, 20, 2244 (1989)
  13. P. Liu, C. Verdi, F. Karsai, G. Kresse. Phys. Rev. Mater. 5, 5, (2021)
  14. Y. Chen, K.M. Ho, B.N. Harmon. Phys. Rev. 37, 1, 283 (1988)
  15. M. Ekman, B. Sadigh, K. Einarsdotter, P. Blaha. Phys. Rev. 58, 9, 5296 (1998)
  16. J.B. Liu, D.D. Johnson. Phys. Rev. B 79, 13 (2009)
  17. B. Feng. M. Widom. Phys. Rev. B 98, 17 (2018)
  18. P.J. Craievich, J.M. Sanchez, R.E. Watson, M. Weinert. Phys. Rev. 55, 2, 787 (1997)
  19. V. Paidar, L.G. Wang, M. Sob, V. Vi tek. Mod. Simul. Mater. Sci. Eng. 7, 3, 369 (1999)
  20. M. Friak, M. v Sob. Phys. Rev. B 77, 17 (2008)
  21. G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 1, 558 (1993)
  22. G. Kresse, J. Furthmuller. Comput. Mater. Sci. 6, 1, 15 (1996)
  23. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996)
  24. P.E. Blochl. Phys. Rev. B 50, 24, 17953 (1994)
  25. G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 3, 1758 (1999)
  26. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996)
  27. M. Methfessel A.T. Paxton. Phys. Rev. B 40, 6, 3616 (1989)
  28. Wolfram Research, Inc., Mathematica, Version 13.3, Champaign, IL (2023)
  29. S. Anzellini, F. Bottin, J. Bouchet, A. Dewaele. Phys. Rev. 102, 18 (2020)
  30. E. Stavrou, L. Yang, P. Soderlind, D. Angstrem berg, H.B. Radousky, M.R. Armstrong, J.L. Belof, M. Kunz, E. Greenberg, V.B. Prakapenka, D.A. Young, Phys. Rev. B 98, 22 (2018)
  31. B.-T. Wang, P. Zhang, H. Liu, W. Li, P. Zhang. J. Appl. Phys. 109, 6 (2011)
  32. Y. Zhao, J. Zhang, C. Pantea, J. Qian, L.L. Daemen, P.A. Rigg, R.S. Hixson, G.T. Gray, Y. Yang, L. Wang, Y. Wang, T. Uchida. Phys. Rev. B 71, 18 (2005)
  33. Y. Akahama, M. Kobayashi, H. Kawamura. J. Phys. Soc. Jpn. 60, 10, 3211 (1991)
  34. P. Souvatzis, O. Eriksson, M.I. Katsnelson, S.P. Rudin. Phys. Rev. Lett. 100, 9, 095901 (2008)
  35. A.R. Kaufmann, T.T. Magel. Metallurgy Zirconium. 377 (1955)

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.