В данном эксперименте студентам ставится задача - методом молекулярной динамики, при различных температурах, получить для двумерного кристалла твердого раствора распределение смещения атомов без учета релаксации. В динамической модели анализ распределения смещений атомов не является однородным и смещение атомов не постоянная величина. При низких температурах смещения атомов не превышают 10% в долях к межатомному расстоянию. С ростом температуры число атомов с большей амплитудой смещений увеличивается. Кристаллическая структура с повышением температуры не сохраняется. Данные результаты хорошо коррелируют с распределением Максвелла-Больцмана по скоростям в идеальном газе при различных температурах. Распределение скоростей является неоднородным, с повышением температура газа (в случае нагрева) затрагиваются почти все атомы, что приводит к увеличению их энергий, при этом средняя скорость атомов возрастает. Ниже приведены результаты полученные для расчетных ячеек твердого раствора Ni3Al размером 24х24 (576 атомов). Граничные условия периодические.. Температура плавления Т=1726К
Анализ распределения смещений атомов показал, что с ростом температуры растет число смещенных атомов. Максимум кривой величины смещения рассчитанного в долях к межатомному расстоянию смещается с ростом температуры в сторону большего отклонения атомов до 50% (рис.1).
Рисунок 1. Распределение смещения атомов в зависимости от температуры. Смещение рассчитывается в процентных долях от межатомного расстояния
Литература
- Горлов Н.В. Моделирование на ЭВМ плоских дефектов в упорядоченных сплавах типа А3В и А3В(С) /Диссертация на соискание степени к.ф.-м.н.-Томск,1987, 214 с.
- Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учебное пособие для втузов.-М.:Высш.шк.,1989.-608с.
- Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела- М.:Мир, 2 т., 1979, 422с.
