Формирование среднего порядка в стеклах и дальнего в нанокристаллических сплавах с учетом характера связи и трансформации ближнего порядка
В.А. Полухин1,2, Э.Д. Курбанова2, Р.М. Белякова2
1 ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
2 ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук»
DOI: 10.26456/pcascnn/2016.8.302
Оригинальная статья
Аннотация: На основе анализа исследований формирования ближнего, среднего порядка как в аморфных, так и дальнего в нанокристаллических сплавах показано, что в обоих рассматриваемых состояниях структура в группировках из атомов металла реализуется не только икосаэдрическими упаковками, но и геликоидальными, сочетающими благодаря дробной симметрии когерентность кристаллических инекристаллических координаций.
Ключевые слова: молекулярная динамика, металлические стекла, нанокристаллические расплавы, переходные металлы, редкоземельные элементы, кластеры, дальний порядок, средний порядок, ближний порядок
- Полухин Валерий Анатольевич – , ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», д.ф.-м.н, г.н.с. ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук»
- Курбанова Эльмира Джумшудовна – к.х.н., н.с., ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук»
- Белякова Римма Михайловна – к.т.н.,с.н.с., ФГБУН «Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук»
Ссылка на статью:
Полухин, В.А. Формирование среднего порядка в стеклах и дальнего в нанокристаллических сплавах с учетом характера связи и трансформации ближнего порядка / В.А. Полухин, Э.Д. Курбанова, Р.М. Белякова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2016. — Вып. 8. — С. 302-311. DOI: 10.26456/pcascnn/2016.8.302.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Yu, H.B. Relating activation of shear transformation zones to beta-relaxations in metallicglasses / H.B. Yu, W.H. Wang, H.Y. Bai,
Y. Wu, M.W. Chen // Physical Review B. – 2010. – V. 81. – I. 22. – P. 220201-1-220201-4.
2. Стародубцев, Ю.Н. Магнитные свойства аморфных и нанокристаллических сплавов / Ю.Н. Стародубцев, В.Я. Белозеров. – Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. тех. yн-та, 2002. –384 c.
3. Полухин, В.А. Моделирование разупорядоченных и наноструктурированных фаз/ В.А. Полухин, Н.А. Ватолин. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2011. – 363 с.
4. Polukhin, V.A. Stability and thermal evolution of transition metal and silicon clusters / V.A. Polukhin, N.A. Vatolin // Russian Chemical Reviews. – 2015. – V. 84. – № 5. – С. 498-539.
5. Steinhardt, P.J. Bond-orientational order in liquids and glasses / P.J. Steinhardt, D.R. Nelson, M. Ronchetti // Physical Review B. – 1983. – V. 28. – I. 2. – C. 784-805.
6. Белащенко, Д.К. Компьютерные модели жидких и аморфных веществ / Д.К. Белащенко. – М.: МИСИС, 2005. – 408 с.
7. Самсонов, В.М. Молекулярно-динамическая модель технологии получения аморфных металлических пленок методом конденсации на охлажденной подложке/ В.М. Самсонов, С.А. Васильев, А.Г. Бембель // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов: межвуз. сб. науч. тр. / под общей редакцией В.М. Самсонова, Н.Ю. Сдобнякова. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2015. – Вып. 7. – С. 407-412.
8. Полухин, В.А. Моделирование наноструктуры и прекурсорных состояний / В.А. Полухин. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2004. – 207 с.
9. Полухин, В.А. Моделирование аморфных металлов / В.А. Полухин, Н.А. Ватолин. – М.: Наука, 1985. – 288 с.
10. Martin, R.M. Electronic structure: basic theory and practical methods / R.M. Martin. – Cambridge: Cambridge University Press, 2008. – 254 p.
11. Ganesh, P. Ab initio simulations of geometrical frustration in supercooled liquid Fe and Fe -based metallic glass / P. Ganesh,
M. Widom // Physical Review B. – 2008. – V. 77. – I. 1.– P. 014205-1-014205-10.
12. Jakse, N. Ab initio molecular dynamics simulations of local structure of supercooled Ni/ N. Jakse, A. Pasturel // Journal of
Chemical Physics. – 2004. – V. 120. – I. 13. – P. 6124-6127.
13. Chen, S An ab initio study of the nickel-catalyzed transformation of amorphous carbon into graphene in rapid thermal processing / S. Chen, W. Xiong, Y.S. Zhou et al. // Nanoscale. – 2016. – V. 8. – I. 18. – P. 9746-9755.
14. Polukhin, V.A. Dependence of the thermal stability of the interface states of d metals (Cu, Pd, Ti, Ni) and Al with graphene on the character of sorption and diffusion mobility in a contact zone / V.A. Polukhin, E.D. Kurbanova // Russian Journal of Physical Chemistry A. – 2015. – V. 89. – I. 3. – P. 531-546.
15. Mendelev, M.I. Reliability of methods of computer simulation of structure of amorphous alloys / M.I. Mendelev, M.J. Kramer // Journal of Applied Physics. – 2010. – V. 107. – I. 7. –P. 073505-1-073505-5.
16. Polukhin, V.A. On the scale of anisotropy in an amorphous metal / V.A. Polukhin, M.M. Dzugutov // Metals and Metallography. – 1981. – V. 52. – № 1. – P. 186-191.
17. Polukhin, V.A. Statistic-geometry structure-analysis of molecular-dynamical model of amorphous and liquid aluminum / V.A. Polukhin, M.M. Dzugutov // Metals and Metallography. – 1981. – V. 51. – № 1. – P. 50-55.
18. Cheng, Y.Q. Atomic-level structure and structure–property relationship in metallic glasses / Y.Q. Cheng, E. Ma // Progress in Materials Science. – 2011. – V. 56. – I. 9. – P. 379-473.
19. Крапошин, В.С. Симметрийные основы полимерной модели / В.С. Крапошин, А.А. Талиса // Расплавы. – 2016. – № 2. – С. 85-91.
20. Ganesh, P. Signature of nearly icosahedral structures in liquid and supercooled liquid copper / P. Ganesh, M. Widom // Physical Review B. – 2006. – V. 74. – I. 13. – Р. 134205-1-134205-7.
21. Jakse, N. Prediction of the local structure of liquid and supercooled tantalum / N. Jakse, O. Le Bacq, A. Pasturel // Physical Review B. – 2004. – V. 70. – I. 17. – Р. 174203-1-174203-6.
22. Zalewski, W. Local atomic order in Al -based metallic glasses studied using XAFS method / W. Zalewski, J. Antonowicz, R. Bacewicz, J. Latuch // Journal of Alloys and Compounds. – 2009. – V. 468. – № 1-2. – P. 40-46.
23. Hsieh, H.Y. Short-range ordering in amorphous Al90 Fe1-x Ce10-x / H.Y. Hsieh, T. Egami, Y. He et al. // Journal of Non-Crystalline Solids. – 1991. –V. 135. – № 2-3. – P. 248-254.
24. Mansour, A.N. Amorphous 90 10 x x Al Fe Ce - alloys: X-ray absorption analysis of the, Al Fe and Ce local atomic and electronic structures / A.N. Mansour, A. Marcelli, G. Cibin et al. // Physical Review B. – 2002. – V .65. – I. 13. – P. 134207-134235.
25. Sun, B.A. Aluminum-rich bulk metallic glasses / B.A. Sun, M.X. Pan, D.Q. Zhao et al. // Scripta Materialia. – 2008. – V. 59. – I. 10. – P. 1159-1162.
26. Luo, Q. Rare earth based bulk metallic glasses / Q. Luo, W.H. Wang // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2009. – V. 355. – I. 3. – P. 759-775.
27. Dyakonova, N.B. Primary precipitation phase with β-Mn structure in FeSiBP base multicomponent metallic glasses / N.B. Dyakonova, D.L. Dyakonov, I.V. Lyasotskyi // Journal of Alloys and Compounds. – 2014. – V. 586. – Suppl. 1. – P. S41-S45.
28. Lyasotsky, I.V. Metastable phases and nanostructuring of Fe-Nb-Si-B base rapidly quenched alloys / I.V. Lyasotsky, N.B. Dyakonova, D.L Dyakonov et al. // Reviews on advanced materials science. – 2008. – V. 18. – № 8. – P. 695-702.
29. Kraposhin, V.S. Axial (helical) substructures determined by the root lattice 8 E as generating clusters of the condensed phases / V.S. Kraposhin, A.L. Talis, M.I. Samoylovitch // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2007. – V. 353. – I. 32-40. – P. 3279-3284.
30. Polukhin, V.A. Spatial arrangement of the fragmented phases in nanostructured 3d metal alloys during a change in the melt composition and cooling conditions / V.A. Polukhin, R.M. Belyakova, L.K. Rigmant // Russian Metallurgy (Metally). – 2010. – I. 8. – P. 681-698.
31. Polukhin, V.A. Statistical polyhedral geometry analysis of the short range order transformations in disordered and nanostructured metallic phases using MD-simulation results and diffraction data / V.A. Polukhin, L.K. Rigmant, N.A. Vatolin // Journal of Physics: Conference Series. – 2008. – V. 98. – Part 4. – P. 042005-1-042005-3.
32. Belyakova, R.M. Effect of admixtures of surface-active elements in Fe-C-Si alloys under rapid solidification of melt on the quality of structural / R.M. Belyakova, V.A. Polukhin, E.D. Kurbanova // Metal Science and Heat Treatment. – 2016. – V. 58. – № 3.
– P. 187-191.