Особливості визначення енергії формування вакансії у 5d-перехідних металах із перших принципів із врахуванням фактора температури

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorФедоров, Марк Михайлович
dc.contributor.authorХолмська, Ганна Дмитрівна
dc.contributor.authorСидоренко, Сергій Іванович
dc.contributor.authorЗамулко, Сергій Олександрович
dc.contributor.authorFedorov, Mark M.
dc.contributor.authorKholmska, Ganna D.
dc.contributor.authorSidorenko, Sergiy I.
dc.contributor.authorZamulko, Sergiy O.
dc.contributor.authorФедоров, М. М.
dc.contributor.authorХолмская, Г. Д.
dc.contributor.authorСидоренко, С. И.
dc.contributor.authorЗамулко, С. А.
dc.date.accessioned2016-02-04T10:28:18Z
dc.date.available2016-02-04T10:28:18Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractenThis work is devoted to investigation of the behavior of the most common structural defect that determines the properties of the material - vacancies - at high temperatures. Theoretical study of the temperature dependence of the vacancy formation energy in pure 5-d fcc and bcc transition metals Au, Pt and W by means of density functional theory (DFT). The feature of this work is usage of experimental values of lattice parameters for the respective temperatures. The article discusses contributions to the vacancy formation energy, the results of computer simulation show that all of them can play an important role. It is shown, that thermal excitation has a significant impact on the vacancy formation energy at high temperatures. Also the possibility of compensation effect, i.e. the simultaneous change of free energy contributions to the vacancy formation energy in the 5-d fcc and bcc transition metals Au, Pt and W was confirmed. Contribution of the free energy vibrations and thermal electronic excitation depending on the temperature gives a good picture of the effect thermal expansion. Calculated vacancy formation energies are in good agreement with previous theoretical and experimental research. The effect of the compensation of different contributions to the vacancy formation energy can explain equality of vacancy formation energy values at different temperatures, observed in experimental studies, and justifies temperature dependence neglecting when modeling the properties of pure 5-d fcc and bcc transition metals.uk
dc.description.abstractruСтатья посвящена исследованию особенностей поведения наиболее распространенного структурного дефекта, который определяет свойства материала, а именно вакансии, при высоких температурах. Теоретически исследована температурная зависимость энергии формирования вакансии в чистых 5d ГЦК и ОЦК переходных металлах Au, Pt и W методами теории функционала плотности. Особенностью этой работы является использование экспериментальных значений параметров решетки для соответствующих температур. Обсуждены взносы в энергию формирования вакансий, результаты компьютерного моделирования показывают, что все они могут играть важную роль. Показано, что тепловое возбуждение оказывает существенное влияние на энергию формирования вакансий при высоких температурах. Также доказана возможность существования компенсационного эффекта, то есть одновременного изменения взносов свободной энергии к энергии формирования вакансии в 5d ГЦК и ОЦК переходных металлах Au, Pt и W. Учет взносов свободной энергии колебаний и теплового возбуждения электронов в зависимости от температуры позволяет получить качественную картину эффекта теплового расширения. Рассчитаные энергии формирования вакансий хорошо согласовываются с предварительными теоретическими и экспериментальными исследованиями. Эффект взаимной компенсации различных взносов в энергию формирования вакансии дает возможность объяснить, почему при экспериментальных исследованиях наблюдается почти одинаковое значение энергии формирования вакансии при различных температурах, и оправдывает пренебрежение температурной зависимостью при моделировании свойств чистых 5d ГЦК и ОЦК переходных металлов.uk
dc.description.abstractukСтаттю присвячено дослідженню особливостей поведінки найбільш поширеного структурного дефекту, який визначає властивості матеріалу, а саме вакансії, за високих температур. Теоретично досліджено температурну залежність енергії формування вакансії в чистих 5d ГЦК та ОЦК перехідних металах Au, Pt і W методами теорії функціоналу щільності. Особливістю цієї роботи є використання експериментальних значень параметрів ґратки для відповідних температур. Обговорено внески в енергію формування вакансій, результати комп’ютерного моделювання свідчать, що всі вони можуть відігравати важливу роль. Показано, що теплове збудження має істотний вплив на енергію формування вакансій за високих температур. Також доведено можливість існування компенсаційного ефекту, тобто одночасної зміни внесків вільної енергії до енергії формування вакансії в 5d ГЦК та ОЦК перехідних металах Au, Pt та W. Урахування внесків вільної енергії коливань і теплового збудження електронів залежно від температури дає змогу отримати якісну картину ефекту теплового розширення. Розраховані енергії формування вакансій добре узгоджуються з попередніми теоретичними й експериментальними дослідженнями. Ефект взаємної компенсації різних внесків у енергію формування вакансії дає можливість пояснити, чому при експериментальних дослідженнях спостерігається майже однакове значення енергії формування вакансії за різних температур, та виправдовує нехтування температурною залежністю при моделюванні властивостей чистих 5d ГЦК та ОЦК перехідних металів.uk
dc.format.pagerangeС. 74-78uk
dc.identifier.citationОсобливості визначення енергії формування вакансії у 5d-перехідних металах із перших принципів із врахуванням фактора температури / М. М. Федоров, Г. Д. Холмська, С. І. Сидоренко, С. О. Замулко // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : науково-технічний журнал. – 2015. – № 1(99). – С. 74–78. – Бібліогр.: 19 назв.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/14663
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ "КПІ"uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.source.nameНаукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журналuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectтеорія функціоналу щільностіuk
dc.subjectенергія формування вакансіїuk
dc.subjectперші принципиuk
dc.subjectвільна енергія теплового збудження електронівuk
dc.subjectенергія вібраціїuk
dc.subject5d-перехідні металиuk
dc.subjectdensity functional theoryen
dc.subjectvacancy formation energyen
dc.subjectab initioen
dc.subjectfree electronic energy of thermal expansionen
dc.subjectfree vibration energyen
dc.subject5-d transition metalsen
dc.subjectтеория функционала плотностиru
dc.subjectэнергия формирования вакансииru
dc.subjectпервые принципыru
dc.subjectсвободная энергия теплового возбуждения электроновru
dc.subjectэнергия вибрацииru
dc.subject5d-переходные металлыru
dc.subject.udc538.9:539.1uk
dc.titleОсобливості визначення енергії формування вакансії у 5d-перехідних металах із перших принципів із врахуванням фактора температуриuk
dc.title.alternativeFeatures of Vacancy Formation Energy Determination of 5 d Transition Metals of the First Principles Taking into Account the Temperature Factoruk
dc.title.alternativeОсобенности определения энергии формирования вакансии в 5d-переходных металлах из первых принципов с учетом фактора температурыuk
dc.typeArticleuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2015_1_10.pdf
Розмір:
413.48 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журнал, № 1(99)