Основы одноэлектронной теории твердого тела - Ястребов Л.И.
Скачать (прямая ссылка):
за счет изменения в этом случае удельного атомного объема. Они также
подтвердили полученный в [50, 51] результат, что повышение AU приводит к
сужению области существования промежуточных фаз. Представляет общий
интерес показанная в [31, 57-61] возможность расчета равновесного объема
сплавов, энергии смешения и энергии упорядочения.
Кстати, авторы этих работ совершенно правильно обращают внимание на то,
что энергия смешения не эквивалентна энергии упорядочения. Под энергией
упорядочения они понимают разность энергий упорядоченной и
неупорядоченной фаз, а под энергией смешения - разность энергий сплава и
чистых компонент. В [61] указывается, что даже знаки AUCM и ДС/уп0р могут
быть разными. Здесь стоит воспроизвести взятую из [61] таблицу
результатов расчета равновесного объема, энергии смешения и энергии
упорядочения при нормальных условиях и при давлении в 5 • 1010 Па для
системы Mg - Zn (табл. 2.2).
Видно, что знаки энергий смешения и упорядочения различны, причем
всестороннее сжатие увеличивает по абсолютной величине энергию
упорядочения и уменьшает энергию смешения. Это указывает на возможность
возникновения упорядоченных фаз в системах подобного типа при высоких
давлениях. Таким образом, рассмотренный цикл исследований показывает
многообразие возможностей метода псевдопотенциалов в теории металлических
сплавов. В целом можно сказать, что рассмотренные в этом раз-
18 л. и. Ястребов, А. А. Нацнельсон
274
ГЛ. 7. АНАЛИЗ СТАБИЛЬНОСТИ СТРУКТУР СПЛАВОВ
деле работы иллюстрируют определенные возможности использования локальной
псевдопотенциальной теории сплавов во втором порядке теории возмущений
для решения различных задач, свя-зантйлх с расчетом характеристик
упорядоченных н других фаз.
Таблица 2.2. Равновесный объем, эпергии смешения н энергия упорядочения в
Mg-Zn (для сверхструктуры .$ 19) при давлении 0 Па (верхняя строка) и 5 •
1010 Па (нижняя строка)
CMg 0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0
Q(a. о.) 101,9 107,4 118,4 129,3 140,0 150.0 156,0
74,9 77,8 83,6 89,1 94,4 99,5 102,0
^смеш' - 3,12 6,61 7,23 5,61 2,32 -
(10_3Ry) - 2,71 6,30 7,10 5,53 2,21 -
^ ^упор' - 0,21 1,63 3,96 1,25 0,12 -
(10-3Ry) - 0,28 2,41 6,35 2,17 0,22 -
В этой связи представляет большой интерес применение для решения
рассматриваемых здесь задач теории, учитывающей вклад высших порядков
теории возмущений в энергию сплавов, Она была использована в [88] для
анализа устойчивости кристаллических структур интерметаллических
соединений LiAl, LiTl и NaTl [88].
Таблица 2.3. Полные конфигурационные энергии соединений LiAl, LiTl uNaTl,
рассчитанные с учетом второго п высших порядков
теории возмущения
Структура Я 2 .SP2
иь8 тт(2) vbs r,(COV) ubs (2) , (сот) иЪв T^bs rr(2> ^113 T,(COV) иЪа
UbsWbs0^
LiAl -0,0027 -0,0013 -0.0040 0,0004 -0,0049 -0,0045
NaTl -0,0013 -0,0079 -0,0092 -0,0011 -0,0108 -0,0119
LiTl -0,0048 -0,0017 -0,0065 -0,0003 -0,0029 -0,0032
Для этих сплавов сначала был проведен расчет полной энергии с учетом
только второго порядка теории возмущений и показано (табл. 2.3), что для
LiAl и LiTl более стабильной должна быть сверхструктура $2, а в NaTl
должно реализоваться двухфазное состояние (кстати, если пренебречь
поправками на обмен и корреляцию, то и для NaTl стабильной будет
структура 382). Экспериментальные же данные показывают, что стабильной
явля-
§ 25. ПРОБЛЕМЫ БЛИЖНЕГО ПОРЯДКА
275
ется для LiTl структура 3§2, а для LiAl и NaTl - структура .$32. Отсюда
следует, что во втором порядке согласующиеся с экспериментом данные
получаются лишь для соединения Li - Т1.
В то же время учет третьего порядка, как видно из табл. 2.3, привел к
согласующимся с экспериментом результатам. Правда, рассчитанные
температуры "упорядочения" этих соединений оказались заметно
отличающимися от реальных. В то же время улучшение качественного согласия
расчета с экспериментом при учете третьего и четвертого порядков при
анализе стабильности кристаллических структур не вызывает сомнений, что
указывает на явное расширение возможностей псевдопотенциальной теории.
§ 25. Проблемы ближнего порядка
Взаимное расположение атомов разного сорта в твердых растворах
практически всегда бывает нехаотическим. Природа этой нехаотичности, или,
как обычно ее называют,- ближнего порядка, состоит в различии в силах
взаимодействия между атомами разного сорта. Одна из важнейших задач,
стоящих перед исследователями в области теории ближнего порядка,-
установление факторов, определяющих появление ближнего порядка того или
иного знака или типа1), поиск методов, позволяющих предсказать знак и тип
ближнего порядка по характеристикам исходных компонент.
Решение всех указанных вопросов необходимо не только с чисто
академической точки зрения, но и потому, что ближний порядок [23]
существенно влияет на физические свойства - тепловые, механические,
электрические и т. п., является причиной таких аномалий свойств, как рост
электросопротивления при отжиге закаленных и деформированных сплавов (A-
