д. ф.-м. н., профессор Днепропетровского национального университета имени О. Гончара
D.Sci. (Physics and Mathematics), Professor of O. Gonchar Dnipropetrovsk National University
д. ф.-м. н., ведущий научный сотрудник отдела № 67 Института проблем материаловедения НАН Украины
professor, senior researcher of laboratory No 67 “Investigation of processes and systems of hydrogen and solar-hydrogen energy transformation” in Institute for Problems of Materials Science of NAS of Ukraine, Kiev
к. х. н., зав. отделом № 67 «Водородного материа-ловедения и углеродных наноструктур» Института проблем материаловедения НАН Украины
professor, chief of laboratory No 67 “Investigation of processes and systems of hydrogen and solar-hydrogen energy transformation” in Institute for Problems of Materials Science of NAS of Ukraine, Kiev
аспирант Днепропетровского национального университета
post-graduate of Dnipropetrovsk National University
В рамках квазихимического приближения разработана статистическая теория атомного упорядочения, дальнего и ближнего, в тройных твердых растворах замещения АВ3 + С с ГЦК кристаллической решеткой L12 типа Cu3Au в предположении, что атомы С располагаются в узлах обоих типов, законных для атомов А и В. На основании молекулярно-кинетических представлений в результате проведенных расчетов найдена свободная энергия ГЦК сплава замещения в зависимости от состава, температуры, параметров порядка и энергетических констант с использованием некоторых упрощающих предположений. В расчетах использовался квазихимический метод, приближение парного взаимодействия ближайших соседних атомов с учетом ближнего их упорядочения. Рассчитаны параметры корреляции в зависимости от температуры, состава сплава, степени дальнего упорядочения и энергетических констант, выяснены их функциональные зависимости, построены графики. Результаты расчетов сопоставлены с литературными экспериментальными данными для этих сплавов. Проведенное исследование параметров корреляции в тройных твердых растворах замещения показало, что добавление третьего компонента С к сплаву АВ3 может существенно повлиять на степень ближнего порядка в расположении атомов и, следовательно, привести к изменению его физических свойств. Знание из независимых экспериментов энергетических параметров взаимодействия атомов в сплаве может позволить с помощью полученных формул рассчитать требуемое количество определенного сорта примеси, необходимой для получения сплава с заданной степенью ближнего и дальнего порядка.
The statistical theory of atomic ordering, long- and short-range, in ternary substitutional solid solutions AB3+C with fcc crystal lattice L12 of the Cu3Au type has been elaborated within the quasi-chemical approximation on the assumption that C atoms are located in the sites of both types, legal for A and B atoms. On the basis of molecular-kinetic concepts using some simplifying assumptions the free energy of the fcc substitutional alloy in dependence on the composition, temperature, correlation parameters and energetic constants has been found as a result of the calculations. The quasichemical method, the approximation of pair-interaction of the nearest neighboring atoms have been used in calculations taking into account short-range ordering. The correlation parameters has been calculated depending on the temperature, alloy composition, degree of long-range order and energy constants, their functional dependences have been elucidated, the plots have been constructed. The calculation results have been compared with the published experimental data for these alloys. The performed study of the correlation parameters in ternary substitutional solid solutions has showed that the addition of a third component C to the alloy АВ3 can substantially affect the degree of short-range order in the atoms arrangement and, therefore, lead to changes in its physical properties. The knowledge from independent experiments of energetic parameters of atomic interaction in the alloy can allow by the use of derived formulae to calculate the required amount of impurity of the certain type necessary to produce alloy with the predetermined degree of short- and long-range order.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.