Расчет теплоемкости и среднеквадратичных смещений твердого раствора NiAl по фононным спектрам

1 / 10

ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ
УДК 534.1
РАСЧЕТ ТЕПЛОЕМКОСТИ И СРЕДНЕКВАДРАТИЧНЫХ СМЕЩЕНИЙ
ТВЕРДОГО РАСТВОРА NiAl ПО ФОНОННЫМ СПЕКТРАМ
Е.Ю. Краюшкина1 , В.Е. Холодовский2
1 Брянский государственный технический университет, Брянск, Российская
Федерация
e-mail:
2 Брянский государственный университет, Брянск, Российская Федерация
e-mail:
С использованием ранее разработанной методики построена динамическая мо-
дель, учитывающая взаимодействия между атомами на первых двух координа-
ционных сферах, для кристалла NiAl, имеющего структуру типа CsCl. Исходя
из экспериментальных данных по нейтронному рассеянию, выполнены расчеты
дисперсионных кривых и упругих констант. Построены кривые плотности фо-
нонных состояний, а также рассчитан вклад каждой подрешетки в энергию
колебаний кристалла. По этим данным определена зависимость среднеквадра-
тичных смещений атомов каждой подрешетки и теплоемкости кристалла от
температуры.
Ключевые слова: кристаллическая решетка, динамическая модель, межатомное
взаимодействие, дисперсионные кривые, упругие константы, фононный спектр,
среднеквадратичное смещение, теплоемкость.
THE HEAT CAPACITY AND MEAN-SQUARE DISPLACEMENTS
OF THE SOLID SOLUTION NiAl OVER THE PHONON SPECTRUM
. Krayushkina1 , V.E. Holodovsky2
1 Bryansk State Technical University, Bryansk, Russian Federation
e-mail:
2 Bryansk State University, Bryansk, Russian Federation
e-mail:
The article presents the dynamic model based on the previously developed technique
which considers an interaction between the atoms in the first two coordination spheres
for a crystal NiAl with the structure of CsCl. It discusses calculations of the dispersion
curves and elastic constants made with the help of experimental data of neutron
scattering. The curves of the phonon density of states are built. Each sublattice
contribution to the crystal oscillation energy was estimated. The relations between
the mean-square atomic displacements of each sub lattice as well as the heat capacity
of crystals and the temperature are found.
Keywords: crystal lattice, dynamic model, interatomic interaction, dispersion curves,
elastic constants, phonon spectrum, mean-square displacement, specific heat.
Введение. Упорядоченный твердый раствор NiAl широко исполь-
зуется в аэрокосмической промышленности, что связано с такими
его уникальными свойствами, как высокая температура плавления
110 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 3