ДОСЛІДЖЕННЯ КРИВИХ ФАЗОВОЇ РІВНОВАГИ БІНАРНИХ ГЦК-СПЛАВІВ З ОБМЕЖЕНОЮ РОЗЧИННІСТЮ КОМПОНЕНТІВ РЕШІТКОВИМИ МЕТОДАМИ МОНТЕ-КАРЛО

Article Sidebar

PDF (Українська)
Published: Mar 17, 2020
Keywords:
Монте-Карло, бінарний сплав, регулярний твердий розчин, метод дифузійної пари.

Main Article Content

Микола Олександрович ПАСІЧНИЙ
Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

Abstract

У роботі проведене дослідження кривих фазової рівноваги бінарних ГЦК-сплавів з обмеженою розчинністю компонентів на основі решіткових методів Монте-Карло. Підтверджено існування єдиної фазової діаграми модельної системи, що не залежить від конкретного дифузійного механізму та ймовірнісного алгоритму. Виявлено лінійні залежності різниці приведених температур кривих фазової рівноваги від концентрації для моделі регулярного твердого розчину та модельної бінарної системи на основі решіткових методів Монте-Карло.

Article Details

Issue
No. 2 (2019): ВІСНИК ЧЕРКАСЬКОГО УНІВЕРСИТЕТУ: ПРИКЛАДНА МАТЕМАТИКА. ІНФОРМАТИКА
Section
Computer Science
Author Biography

Микола Олександрович ПАСІЧНИЙ, Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

кандидат фізико-математичних наук, доцент, завідувач кафедри фізики

References

Thijssen, J. M. Computational Physics / J. M. Thijssen. – Cambridge: Cambridge University Press, 1999. – 560 p. – Режим доступу: http://www.cambridge.org/9781107677135.

Гулд, Х. Компьютерное моделирование в физике / Х. Гулд, Я. Тобочник. – Москва: Мир, 1990. – 752 с.

Хеерман, Д. В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике / Д. В. Хеерман. – Москва: Наука, 1990. – 176 с.

Поттер, Д. Вычислительные методы в физике / Д. Поттер. – Москва: Мир, 1975. – 392 с.

Гусак, А. М. Статистична фізика – основні положення та моделі / А. М. Гусак, В. Г. Гриценко, Т. В. Запорожець. – Черкаси: ЧДУ, 1998. – 288 с.

Bortz, A. B. Time evolution of a quenched binary alloy: Computer simulation of a two-dimensional model system / A. B. Bortz, M. H. Kalos, J. L. Lebowitz, M. A. Zendejas // Physical Review B. – 1974. – Vol. 10. – P. 535-541. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.10.535.

Marro, J. Time evolution of a quenched binary alloy. II. Computer simulation of a three-dimensional model system / J. Marro, A. B. Bortz, M. H. Kalos, J. R. Lebowitz // Physical Review B. – 1975. – Vol. 12. – P. 2000-2011. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.13.4328.

Flinn, P. A. Monte Carlo calculation of the order-disorder transformation in the body-centered cubic lattice / P. A. Flinn, G. M. McManus // Physical Review. – 1961. – Vol. 124. – Issue 1. – P. 54-59. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRev.124.54.

Beller, J. R. Order-Disorder Events Produced by Single Vacancy Migration / J. R. Beller, J. A Delaney // Physical Review. – 1963. – Vol. 130. – P. 962-971. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRev.130.962.

Beller, J. R. Order-Disorder Events Produced by Single-Vacancy Migration. II / J. R. Beller // Physical Review. – 1965. – Vol. 138. – P. A1259-A1270. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRev.138.A1259.

Metropolis, N. Equation of state calculations by fast computing machines / N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, E. Teller // Journal of Chemical Physics. – 1953. – Vol. 21. – P. 1087-1092. – Режим доступу: https://doi.org/10.1063/1.1699114.

Liu, Z.-J. Effects of amorphous matrix on the grain growth kinetics in two-phase nanostructured films: a Monte Carlo study / Z.-J. Liu, Y. G. Shen // Acta Materialia. – 2004. – Vol. 52. – P. 729-736. – Режим доступу: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2003.10.010.

Glauber, R. J. Time‐dependent statistics of the Ising model / R. J. Glauber // Journal of Mathematical Physics. – 1963. – Vol. 4. – P. 294-307. – Режим доступу: https://doi.org/10.1063/1.1703954.

Oramus, P. Monte Carlo computer simulation of order-order kinetics in the L12-ordered Ni3Al binary system / P. Oramus, R. Kozubski // Physical Review B. – 2001. – Vol. 63. – P. 174109. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.174109.

Oramus, P. Computer simulation of long-range order relaxation in homogeneous systems / P. Oramus, R. Kozubski, V. Perron-Bohnes, M. C. Cadeville, C. Massobrio, W. Pfeiler // Materials Science and Engineering A. – 2002. – Vol. 324. – P. 11-15. – Режим доступу: https://doi.org/10.1016/S0921-5093(01)01275-8.

Young, W. M. Monte Carlo studies of vacancy migration in binary ordered alloys / W. M. Young, E. Elcoc // Proceedings of the Physical Society. – 1966. – Vol. 89. – P. 735-746. – Режим доступу: https://doi.org/10.1088/0370-1328/89/3/329.

Bortz, A. B. A new algorithm for Monte Carlo simulation of Ising spin systems / A. B. Bortz, M. H. Kalos, J. L. Lebowitz // Journal of Computational Physics. – 1975. – Vol. 17. – P. 10-18. – Режим доступу: https://doi.org/10.1016/0021-9991(75)90060-1.

Athenes, M. A Monte-Carlo study of B2 ordering and precipitation via vacancy mechanism in b.c.c. lattices / M. Athenes, P. Bellon, G. Martin, F. Haider // Acta Materialia. – 1996. – Vol. 44. – P. 4739-4748. – Режим доступу: https://doi.org/10.1016/S1359-6454(96)00135-8.

Athenes, M. Identification of novel diffusion cycles in B2 ordered phases by Monte Carlo simulation / M. Athenes, P. Bellon, G. Martin // Philosophical Magazine A. – 1997. – Vol. 76. – P. 565-585. – Режим доступу: https://doi.org/10.1080/01418619708214023.

Haider, F. Monte-Carlo study of the phase stability of ordered fcc phases under irradiation / F. Haider // Ordering and Disordering in Alloys; Edited by A. R. Yavari. – London: Elsevier Applied Science, 1992. – P. 215-222. – Режим доступу: https://doi.org/10.1007/978-94-011-2886-5_23.

De Fontane D. Cluster approach to order-disorder transformations in alloys / D. de Fontane // Solid State Physics. – 1994. – Vol. 47. – P. 33-176. – Режим доступу: https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60639-6.

Wolverton, C. Short-range-order types in binary alloys: a reflection of coherent phase stability / C. Wolverton, V. Ozolinis, A. Zunger // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2000. – Vol. 12. – P. 2749-2768. – Режим доступу: https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/12/314.

Staunton, J. B. Compositional short-range ordering in metallic alloys: band-filling, charge-transfer, and size effects from a first-principles all-electron Landau-type theory. / J. B. Staunton, D. D. Johnson, F. J. Pinski // Physical Review B. – 1994. – Vol. 50. – P. 1450-1472. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.1450.

Zaporozhets, T. V. 3D-Simulation of Void Formation, Growth and Migration under Electromigration / T. V. Zaporozhets, I. V. Sobchenko, A. M. Gusak // Defect and Diffusion Forum. – 2005. – Vol. 237. – P. 1306-1311. – Режим доступу: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.237-240.1306.

Tu, K. N. Linear rate of grain growth in thin films during deposition / K. N. Tu, A. M. Gusak, I. Sobchenko // Physical Review B. – 2003. – Vol. 67. – P. 245408. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.245408.

Sobchenko, I. V. 3D Monte-Carlo model of deposition and grain growth in thin films / I. V. Sobchenko, A. M. Gusak, K. N. Tu // Defect and Diffusion Forum. – 2005. – Vol. 237. – P. 1281-1286. – Режим доступу: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.237-240.1281.

Hin, C. Atomistic Monte Carlo simulations of homogeneous and heterogeneous precipitation on grain boundaries of NbC in steels / C. Hin, F. Soisson, Ph. Maugis // Defect and Diffusion Forum. – 2005. – Vol. 237. – P. 721-726. – Режим доступу: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.237-240.721.

Rubio, J. E. Atomistic Monte Carlo simulations of three-dimensional polycrystalline thin films / J. E. Rubio, M. Jaraiz, I. Martin-Bragado, J. M. Hernandez-Mangas, J. Barbolla // Journal of Applied Physics. – 2003. – Vol. 94. – P. 163-168. – Режим доступу: https://doi.org/10.1063/1.1577814.

Gusak, A. Initial Stage of Reactive Diffusion: Nucleation and Avrami Kinetics / A. Gusak, A. O. Bogatyrev, A. O. Kovalchuk // Defect and Diffusion Forum. – 2001. – Vol. 194. – P. 1625-1630. – Режим доступу: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.194-199.1625.

Gusak, A. M. Oscillatory regime of ordering during interdiffusion / A. M. Gusak, A. O. Kovalchuk // Physical Review B. – 1998. – Vol. 58. – P. 2551-2555. – Режим доступу: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.58.2551.

Гусак, А. М. Модели твердофазных реакций / А. М. Гусак, А. О. Богатырев, Т. В. Запорожец, А. А. Ковальчук, С. В. Корниенко, Г. В. Луценко, Ю. А. Ляшенко, А. С. Ширинян. – Черкассы: ЧНУ, 2004. – 314 c.

Pasichnyy, M. O. Modeling of Phase Competition and Diffusion Zone Morphology Evolution at Initial Stages of Reaction Diffusion / M. O. Pasichnyy, A. M. Gusak // Defect and Diffusion Forum. – 2005. – Vol. 237. – P. 1193-1198. – Режим доступу: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/DDF.237-240.1193.

Пасічний, М. О. Монте-Карло дослідження початкових етапів реакційної дифузії у мультишарах / М. О. Пасічний // Вісник Черкаського університету. Серія «Фізико-математичні науки». – 2007. – Вип. 114. – С. 65-72.

Gusak, A. M. Modeling of Concentration and Temperature Dependencies of Incubation Time at Decomposition of Solid Solution by Monte Carlo Method / A. M. Gusak, V. M. Pasichna // Вісник Черкаського університету. Серія «Фізико-математичні науки». – 2018. – Вип. 1. – С. 3-11. – Режим доступу: https://doi.org/10.31651/2076-5851-2018-1-3-11.