Динамика решетки и нелинейный отклик ОЦК-титана на деформации при высокой температуре в методе ab initio молекулярной динамики
Работа поддержана Российским научным фондом, проект № 21-72-10105
Вычисления выполнены на Вычислительном кластере НИТУ «МИСиС».
Белов М.П.
1, Синяков Р.И.1
1Лаборатория моделирования и разработки новых материалов, Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (НИТУ "МИСиС"), Москва, Россия
Email: m.belov@misis.ru, sinyakov999@mail.ru
Поступила в редакцию: 22 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 22 апреля 2022 г.
Принята к печати: 28 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 6 июня 2022 г.
С использованием метода ab initio молекулярной динамики исследована динамика решетки и отклик на деформации ОЦК-решетки титана при высоких температурах. Произведено сравнение результатов расчета фононных спектров с использованием гармонического гамильтониана и гамильтониана, содержащего силовые константы третьего порядка. Показано, что динамика решетки ОЦК-титана не может быть корректно описана без учета ангармонических членов. Рассчитаны кривые напряжение-деформация для заданной схемы деформации eta1=eta11=eta, eta6=2eta12=eta. Для данной схемы деформации приводятся аналитические выражения зависимости ненулевых компонент тензора напряжений от величины деформации с учетом упругих постоянных до четвертого порядка включительно. Рассчитаны все упругие постоянные второго порядка, три упругие постоянные третьего порядка и четыре упругие постоянные четвертого порядка ОЦК-титана. Ключевые слова: ОЦК-титан, динамика решетки, ангармонизм, упругие постоянные, упругие постоянные высшего порядка, неупругое поведение.
- M. Bartosik, C. Rumeau, R. Hahn, Z.L. Zhang, P.H. Mayrhofer. Sci. Rep. 7, 1, 16476 (2017)
- I. Polmear, D. StJohn, J.-F. Nie, M. Qian. Light Alloys. Elsevier Ltd., Oxford (2017). C. 369
- M. Peters, J. Kumpfert, C.H. Ward, C. Leyens. Adv. Eng. Mater. 5, 6, 419 (2003)
- T. M. Pollock. Nature Mater. 15, 8, 809 (2016)
- Q. Zhang, M. Zheng, Y. Huang, H.J. Kunte, X. Wang, Y. Liu, C. Zheng. Sci. Rep. 9, 1, 3195 (2019)
- P. Souvatzis, O. Eriksson, M. I. Katsnelson, S. P. Rudin. Phys. Rev. Lett. 100, 9, 095901 (2008)
- G. Grimvall, B. Magyari-Kope, V. Ozoli nv s, K. A. Persson. Rev. Mod. Phys. 84, 2, 945 (2012)
- A.V. Shapeev, E.V. Podryabinkin, K. Gubaev, F. Tasnadi, I.A. Abrikosov. New J. Phys. 22, 11, 113005 (2020)
- Y. Hiki. Ann. Rev. Mater. Sci. 11, 1, 51 (1981)
- H. Ledbetter, H. Ogi, S. Kai, S. Kim, M. Hirao. J. Appl. Phys. 95, 9, 4642 (2004)
- E. Fisher, D. Dever, Science. Technol., Appl. Titanium. Pergamon, N. Y. (1970), С. 373
- W. Petry, A. Heimig, J. Trampenau, M. Alba, C. Herzig, H. Schrober, G. Vogl. Phys. Rev. B 43, 13, 10933 (1991)
- G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 1, 558 (1993)
- G. Kresse, J. Furthmuller. Comput. Mater. Sci. 6, 1, 15 (1996)
- G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996)
- P.E. Blochl. Phys. Rev. B 50, 24, 17953 (1994)
- G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 3, 1758 (1999)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 18, 3865 (1996)
- M. Methfessel A.T. Paxton. Phys. Rev. B 40, 6, 3616 (1989)
- S. Nose. J. Chem. Phys. 81, 1, 511 (1984)
- S. Nose. Prog. Theor. Phys. Suppl. 103, 1 (1991)
- O. Hellman, I.A. Abrikosov, I. A. Simak. Phys. Rev. B 84, 18, 180301 (2011)
- O. Hellman, I.A. Abrikosov. Phys. Rev. B 88, 14, 144301 (2013)
- R.A. Cowley. Rep. Prog. Phys. 31, 1, 123 (1968)
- A.A. Maradudin, A.E. Fein. Phys. Rev. 128, 6, 2589 (1962)
- Yu.Kh. Vekilov, O.M. Krasilnikov, A.V. Lugovskoy, Yu.E. Lozovik. Phys. Rev. B 94, 10, 104114 (2016)
- F.F. Voronov, V.M. Prohorov, E.L. Gromnickaya, G.G. Ilina. Phys. Met. Metallogr 45, 6, 1263 (1978)
- O.M.Krasilnikov, M. P. Belov, A.V. Lugovskoy, I.Y.Mosyagin, Y.K. Vekilov. Comput. Mater. Sci. 81, 313 (2014).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.