Role of magnetism in Cu precipitation in<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>α</mml:mi></mml:math>-Fe

Gorbatov, Oleg I.; Razumov, I. K.; Gornostyrev, Yu. N.; Razumovskiy, Vsevolod I.; Korzhavyi, Pavel A.; Ruban, Andrei V.

doi:10.1103/physrevb.88.174113

Cited by 35 publications

(24 citation statements)

References 139 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In this work we have followed a similar methodology by using the face-centered tetragonal (fct), antiferromagnetic double-layer (afmD) collinear-magnetic state of Fe to model austenite [17,19,20]. We have investigated the properties of TM solutes in this state using first-principles DFT calculations, in a comparable manner to previous work in the body-centered cubic (bcc) ferromagnetic (fm) Fe ground state [21,22], which work we extend to cover the full range of TM solutes. In particular, we focus on solute interactions with point defects and investigate any general trends across the TM series and possible correlations between these interactions and solute size factors.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Transition metal solute interactions with point defects in fcc iron from first principles

2015

View full text Add to dashboard Cite

We present a comprehensive set of first-principles electronic structure calculations of the properties of substitutional transition metal solutes and point defects in austenite (face-centered cubic, paramagnetic Fe). Clear trends were observed in these quantities across the transition metal series, with solute-defect interactions strongly related to atomic size, and only weakly related to more subtle details of magnetic or electronic structure. Oversized solutes act as strong traps for both vacancy and self-interstitial defects and as nucleation sites for the development of protovoids and small self-interstitial loops. The consequent reduction in defect mobility and net defect concentrations in the matrix explains the observation of reduced swelling and radiation-induced segregation. Our analysis of vacancy-mediated solute diffusion demonstrates that below about 400 K Ni and Co will be dragged by vacancies and their concentrations should be enhanced at defect sinks. Cr and Cu show opposite behavior and are depleted at defect sinks. The stable configuration of some oversized solutes is neither interstitial nor substitutional; rather they occupy two adjacent lattice sites. The diffusion of these solutes proceeds by a novel mechanism, which has important implications for the nucleation and growth of complex oxide nanoparticles contained in oxide dispersion strengthened steels. Interstitial-mediated solute diffusion is negligible for all except the magnetic solutes (Cr, Mn, Co, and Ni). Our results are consistent across several antiferromagnetic states and surprising qualitative similarities with ferromagnetic (body-centered cubic) Fe were observed; this implies that our conclusions will be valid for paramagnetic iron.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Transition metal solute interactions with point defects in fcc iron from first principles

2015

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In fact, this is very general effect [36], importance of which has been demonstrated in other alloys, e.g. in Co-Pt [54], Fe-Ni [20], Fe-Cu [116] and Fe-Pd [117]. Moreover, Ponomareva et al [118] demonstrated that it should be possible to tune the effective chemical interactions in an alloy by its global magnetic state.…”

Section: Phase Stability Of Fe-based Alloysmentioning

confidence: 92%

Recent progress in simulations of the paramagnetic state of magnetic materials

Abrikosov

Ponomareva

Steneteg

et al. 2016

Current Opinion in Solid State and Materials Science

View full text Add to dashboard Cite

a b s t r a c tWe review recent developments in the field of first-principles simulations of magnetic materials above the magnetic order-disorder transition temperature, focusing mainly on 3d-transition metals, their alloys and compounds. We review theoretical tools, which allow for a description of a system with local moments, which survive, but become disordered in the paramagnetic state, focusing on their advantages and limitations. We discuss applications of these theories for calculations of thermodynamic and mechanical properties of paramagnetic materials. The presented examples include, among others, simulations of phase stability of Fe, Fe-Cr and Fe-Mn alloys, formation energies of vacancies, substitutional and interstitial impurities, as well as their interactions in Fe, calculations of equations of state and elastic moduli for 3d-transition metal alloys and compounds, like CrN and steels. The examples underline the need for a proper treatment of magnetic disorder in these systems.

show abstract

“…Мы использовали простую схему кинетического MC, реализующую динамику Кавасаки [17] с прямым об-меном атомами, ранее апробированную в [18,19]. Для моделирования был выбран эффективный парный по-тенциал Cu−Cu в матрице ОЦК-Fe.…”

Section: результаты моделированияunclassified

“…Расчеты про-водились для суперъячейки размером 90 × 90 × 90 или 60 × 60 × 60 элементарных ячеек с периодическими гра-ничными условиями. Как и ранее в [18,19], достигнутая к некоторому моменту времени степень распада 0 < S < 1 рассчитывается из конфигурации атомов по правилу…”

Section: результаты моделированияunclassified

Псевдоспинодаль При Моделировании Распада Сплава Методом Монте-Карло

Razumov¹

2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

На основании результатов моделирования методом Монте-Карло распада в простой системе с коротко-действующим потенциалом притяжения примесных атомов выдвигается гипотеза о существовании псевдо-спинодали, разделяющей области гомогенного и гетерогенного зародышеобразования на фазовой диаграмме.Работа выполнена в рамках государственного задания ФАНО России (тема " Магнит", № 01201463328).DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44261.181 ВведениеВ теории фазовых превращений в славах [1,2] раз-личные типы кинетики распада классифицируют по положению параметров сплава (температура, состав) на фазовой диаграмме. Предел растворимости (бинодаль) определяется условием равенства химических потенциа-лов фаз, а предел устойчивости однородного состояния (спинодаль) определяется как граница выпуклого участ-ка концентрационной зависимости свободной энергии. Между спинодалью и бинодалью заключена область метастабильных состояний, где сплав устойчив отно-сительно малых флуктуаций состава, но претерпевает распад на равновесные фазы при появлении критических зародышей. Физической причиной существования этой области является вклад конфигурационной энтропии атомов в свободную энергию сплава.В настоящее время считается установленным [3,4], что спинодаль является только теоретической концеп-цией. Она существует в пределе бесконечного дально-действия [5][6][7], однако в системах с короткодейству-ющим потенциалом тепловые флуктуации обеспечива-ют плавный переход от абсолютной неустойчивости к режиму зарождения и роста, так что невозможно определить линию, разделяющую эти два режима кине-тики. Об этом свидетельствуют как экспериментальные данные [8,9], так и результаты компьютерного моделиро-вания [10,11].Процесс зародышеобразования вблизи бинодали ме-нее изучен. В некоторых работах обсуждалась необхо-димость разделения области метастабильных состояний на две подобласти. Так, уже в [5] была построена схематическая фазовая диаграмма, включающая области " classical nucleation" (сразу ниже бинодали) и " spinodal nucleation" (сразу выше спинодали), хотя переход между этими областями предполагался плавным. В [8,12] идея о двух режимах зарождения использовалась для объ-яснения экспериментов по рассеянию света в жидких бинарных смесях. В [13] было теоретически предска-зано, что между метастабильной областью и областью неустойчивых состояний существует третья область, где исходное однородное состояние устойчиво относитель-но бесконечно малых длинноволновых флуктуаций, но переходит к гетерофазному состоянию под действием конечных тепловых флуктуаций. Линия, ограничива-ющая сверху эту область, была названа физической спинодалью. В [14] подобная линия получена для од-нокомпонентного газа вблизи критической точки; было отмечено, что она лежит ближе к бинодали, чем к теоре-тической спинодали. В [3,15] предсказано существование " псевдоспинодали" в бинарных полимерных смесях, что нашло экспериментальное подтверждение [16] (отметим, однако, что речь идет об одиночных экспериментах). Псевдоспинодаль совпадает со спинодалью среднего поля (mean-field спинодалью) в пределе...

show abstract

Role of magnetism in Cu precipitation inα-Fe

Cited by 35 publications

References 139 publications

Transition metal solute interactions with point defects in fcc iron from first principles

Transition metal solute interactions with point defects in fcc iron from first principles

Recent progress in simulations of the paramagnetic state of magnetic materials

Псевдоспинодаль При Моделировании Распада Сплава Методом Монте-Карло

Contact Info

Product

Resources

About