Захаров П.В., Еремин А.М., Чередниченко А.И. Исследование
реклама
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ДИСКРЕТНОГО БРИЗЕРА В КРИСТАЛЛЕ Pt3Al С БИВАКАНСИЕЙ Pt Захаров П.В.1,2, Ерёмин А.М.1, Чередниченко А.И.1 1 2 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина, Бийск Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Барнаул тел: +7-923-648-06-74, e-mail: [email protected] Методом молекулярной динамики в работе исследуется устойчивость дискретного бризера (ДБ) в кристалле Pt3Al с бивакансией Pt. Получена зависимость времени жизни ДБ от малых вариаций угла отклонения от направления поляризации колебаний ДБ. ДБ, представляющие собой нелинейные пространственно-локализованные колебательные моды в бездефектных кристаллах, в последнее время широко исследуются в контексте физики конденсированного состояния [1-4]. ДБ имеют частоты колебаний вне фононного спектра кристаллов, поэтому они не теряют свою энергию на возбуждение фононов и могут иметь весьма большие времена жизни [5-6]. Метод молекулярной динамики широко используется для исследования ДБ в кристаллах. В работе [7] нами уже проводилось некоторое исследование поведение ДБ в кристалле Pt3Al с бивакансией Pt, а именно были выявлены зависимости времени жизни ДБ от начальной температуры модельного кристалла, а также расстояния до внедрённой бивакансии Pt в плоскости (111) кристалла. В данной работе методом молекулярной динамики предполагается провести исследование на устойчивость ДБ в кристалле Pt3Al с бивакансией Pt. Описание модели и методика эксперимента. Рассматриваемая модель представляла собой объемный кристалл стехиометрии A3B, атомы которого взаимодействовали посредством парного потенциала Морзе: (rij ) De rij (e rij 2), где D – энергетический параметр, соответствующий глубине потенциальной ямы, – параметр, определяющий жесткость межатомных связей, ro – некоторое усредненное равновесное расстояние по координационным сферам, в которых учитывается взаимодействие между атомами. Для изучения процессов, возникающих при взаимодействии ДБ с бивакансией Pt в Pt3Al нами проводились эксперименты при отклонении атома Al вдоль направления [100] на величину 0,7 Å вблизи внедренной бивакансии Pt в плоскости (111). Начальная температура эксперимента 0 K. Результаты и обсуждение. Бивакансия Pt существенно влияет на время жизни ДБ. Время жизни ДБ уменьшается при приближении к бивакансии. На рис. 1 показаны температурные кривые подрешёток Al и Pt при расстоянии от бивакансии до атома Al на котором происходит возбуждение ДБ 11,7 Å. Рис. 1. Температурные кривые подрешеток Al (черным цвет графика) и Pt (серый цвет графика). При 11,7 Å проводилось исследование на устойчивость ДБ, для этого атом Al отклонялся в различных направлениях от положения равновесия относительно своей оси поляризаци. На рис. 2 показана зависимость времени жизни ДБ от малых вариаций угла отклонения от направления поляризации колебаний ДБ. Рис. 2. Зависимость времени жизни T пикосекундах ДБ от малых вариаций угла отклонения k в градусах от направления поляризации колебаний ДБ. Из рис. 2 видно, что максимальное, наиболее устойчивое время жизни ДБ происходит тогда, когда отклонение атома Al происходит строго к ближайшему соседу атома Al, т.е. направлению совпадающем с направлением поляризации ДБ является наиболее устойчивым для времени жизни ДБ. Незначительное отклонение направления возбуждения ДБ даже на угол α = 0,018 рад. (1,030) снижает время жизни ДБ с 2850 пс. до 2500 пс. Если отклонение производится на угол больший чем α = 0,108 рад. (60), то ДБ сравнительно не устойчив и имеет время жизни порядка 10-15 пс. Литература 1. S. Flach and A.V. Gorbach, Phys. Rep. 467,1 (2008). 2. M.E. Manley, Acta Mater. 58, 2926 (2010). 3. С.В. Дмитриев, Письма о материалах 1(2), 78 (2011). 4. Н.Н. Медведев, М.Д. Старостенков и д.р. Письма в ЖТФ 37, 7 (2011). 5. A.J. Sievers and S. Takeno, Phys. Rev. Lett. 61, 970 (1988). 6. G.S. Bezuglova, G.M. Chechin, and P.P. Goncharov, Phys. Rev. E 84, 036606 (2011). 7. П.В. Захаров, М.Д. Старостенков, А.М. Ерёмин, А.В. Маркидонов, ФПСМ 11, 2 (2014).
