О термодинамическом аспекте кристаллизации аморфных металлов

Abstract

Приведены данные моделирования методом молекулярной динамики, которые свидетельствуют о том, что структура малых нанокристаллов очень несовершенна, изменчива. Скорость роста малых центров кристаллизации сильно зависит от их размера. В роботе предложена модель расчета энергии образования центров кристаллизации, в которой учтено что в малых объемах (диаметром < 0,6 нм) невозможно существование кристаллической фазы. Проведенный анализ результатов моделирования для двух использованных потенциалов взаимодействия атомов железа, сглаженный и с осцилляциями раскрывает причину протекания процессов кристаллизации аморфных материалов по разным механизмам.

Наведені данні моделювання за методом молекулярної динаміки, які свідчать про те що структура малих нанокристалів дуже недосконала й змінна. Швидкість росту малих центрів кристалізації сильно залежить від їх розміру. В роботі запропонована модель розрахунку енергії утворення центрів кристалізації в якій враховано що в малих об’ємах (діаметром < 0,6 нм) неможливе існування кристалічної фази. Проведений аналіз результатів моделювання для двох використаних потенціалів взаємодії атомів заліза, згладженого та з осциляціями викриває причини перебігу процесів кристалізації аморфних матеріалів за різними механізмами.

Data are resulted of simulation by the method of molecular dynamics, which testify to that a structure of small nanocrystals very is imperfect, changeable. Speed of growth of small centers of crystallization strongly depends on their size. A model of computation of energy formation of crystallization centers is offered in this work, it is taken into account that the existence of crystal phase is impossible in the small volumes (by diameter < 0,6 nm). Analysis of results of simulations for two used potentials of atom interaction for iron, smoothed out and with oscillations explains why different mechanisms of processes of crystallization of amorphous materials may take place.