Першопринципне моделювання процесу аморфiзацiї в системi Fe−Zr

Abstract

Представлене першопринципне моделювання методом молекулярної динамiки процесу аморфiзацiї в системi Fe−Zr. Положення атомiв в надкомiрцi Fe₂₉Zr₃ моделювались шляхом числового вiдпалу методом функцiоналу густини в узагальненому градiєнтному наближеннi. Обговорюються змiни густини електронних станiв надкомiрки Fe₂₉Zr₃ при кристалiчно-рiдинно-аморфному фазовому переходi. Найбiльш помiтною вiдмiннiстю мiж електронними спектрами рiдкої та аморфної фази є поява псевдощiлини на рiвнi Фермi, що корелює з електронним критерiєм термостабiльностi аморфних металевих сплавiв Нагеля–Таука.

Представлено первопринципное моделирование методом молекулярной динамики процесса аморфизации в системе Fe−Zr. Положения атомов в суперячейке Fe₂₉Zr₃ моделировались путем числового отжига методом функционала плотности в обобщенном градиентном приближении. Обговариваются изменения плотности электронных состояний суперячейки Fe₂₉Zr₃ при кристалло-жидко-аморфном фазовом переходе. Наиболее заметным различием между электронным спектром жидкой и аморфной фаз является появление псевдощели на уровне Ферми, что коррелирует с электронным критерием термостабильности аморфных металлических сплавов Нагеля–Таука.

Ab initio molecular dynamics simulations of the amorphization process in a Fe−Zr system have been presented. The atomic positions in the Fe₂₉Zr₃ supercell are modeled by simulating the annealing by the density functional theory in the generalized gradient approximation. Changes in the density of electronic states of the Fe₂₉Zr₃ supercell under crystalline-liquid-amorphous phase transitions are discussed. The most marked difference between the electronic spectrum of the liquid and amorphous phases is a pseudogap at the Fermi level, which is consistent with the Nagel–Tauc electronic criterion of amorphous metallic alloy thermal stability.