Энергия Связи И Миграции Примесных Атомов Углерода, Азота И Кислорода В Кристаллических Решетках Никеля, Серебра И Алюминия

Abstract

Методом молекулярной динамики проведено исследование диффузии примесных атомов C, N, O в решетке ГЦК металлов и влияния упругой деформации решетки на энергию связи и миграции примесных атомов. В качестве металлов были выбраны Ni, Ag, Al. Для рассматриваемых примесей рассчитаны энергии связи в октаэдрических и тетраэдрических порах. Показано, что расположение примесных атомов в октапорах является энергетически выгодней, чем в тетрапорах энергия примесных атомов в них отличается примерно на 1 эВ. С учетом того, что механизм диффузии примесных атомов легких элементов в ГЦК решетке металлов представляет собой последовательное пересечение октаэдрических и тетраэдрических пор, рассчитаны значения энергии миграции примесных атомов C, N, O в рассматриваемых металлах. Полученные значения хорошо согласуются с эмпирическими зависимостями для диффузии примесных атомов в металлах. Для рассматриваемых примесных атомов найдены зависимости энергии связи и энергии активации диффузии в Ni, Ag и Al от упругой деформации кристаллической решетки. Согласно полученным данным, упругая деформация почти не оказывает влияния на энергию примесного атома. Слабое снижение энергии происходит только при растяжении кристалла. Влияние деформации на энергию миграции более выражено. При растяжении Ni и Ag энергия миграции примесных атомов C, N, O монотонно снижается. Однако для Al картина противоположная: при растяжении энергия миграции примесных атомов в Al увеличивается. При этом сжатие в случае Al оказывает сравнительно большее влияние на энергию миграции, чем растяжение.