blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-12-919-924blackmet-764Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИMATERIAL SCIENCE AND NANOTECHNOLOGIESИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МИГРАЦИИ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В УПОРЯДОЧЕННОМ СПЛАВЕ CuPt В УСЛОВИЯХ ДЕФОРМАЦИИTHE STUDY OF FEATURES OF POINT DEFECTS MIGRATION IN CuPt ORDERED ALLOY IN THE CONDITIONS OF DEFORMATIONСосковА. А.SoskovA. A.

аспирант кафедры физики им. В.М. Финкеля,

654007, г. Новокузнецк, Кемеровская обл., ул. Кирова, 42

Postgraduate of the Chair of Physics named after V.M. Finkel,

42, Kirova Str., Novokuznetsk, Kemerovo Region, 654007

ПолетаевГ. М.PoletaevG. M.

д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой высшей математикии математического моделирования,

656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46

Dr. Sci. (Phys.-math.), Professor, Head of the Chair of Advanced Mathematics and Mathematical Modeling,

46, Lenina ave., Barnaul, Altai Territory, 656038

gmpoletaev@mail.ruСтаростенковМ. Д.StarostenkovM. D.

д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой физики,

656038, Россия, г. Барнаул, пр. Ленина, 46

Dr. Sci. (Phys.-math.), Professor, Head of the Chair of General Physics,

46, Lenina ave., Barnaul, Altai Territory, 656038

Сибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian FederationАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваРоссияAltai State Technical UniversityRussian Federation2015210120165812919924Copyright © Сосков А.А., Полетаев Г.М., Старостенков М.Д., 20162016Сосков А.А., Полетаев Г.М., Старостенков М.Д.Soskov A.A., Poletaev G.M., Starostenkov M.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/764

С помощью метода молекулярной динамики получены значения энергии миграции вакансии и межузельного атома в упорядоченном сплаве CuPt. При миграции вакансии и межузельного атома в сплаве CuPt преимущественно мигрируют атомы меди. Межузельный атом формирует в упорядоченном сплаве CuPt конфигурации, нехарактерные для чистых металлов: избыточный атом меди стремится сформировать краудион вдоль направления <110> в плоскости (111), содержащей атомы меди; при введении атома платины формируется гантельная конфигурация из двух атомов платины в направлении <111>, перпендикулярном плоскости (111), содержащей атомы платины. Обнаружена высокая анизотропия миграции межузельного атома: межузельный атом в упорядоченном сплаве CuPt мигрирует, как правило, вдоль плоскостей (111), содержащих атомы меди. При упругом растяжении вдоль этой плоскости отчасти подобная анизотропия появляется при миграции вакансии, а межузельный атом в этом случае мигрирует преимущественно вдоль оси растяжения.

The values of migration energy of vacancy and interstitial atom in CuPt ordered alloy were calculated using the method of molecular dynamics. During migration of the vacancy and the interstitial atom mainly the Cu atoms migrate. The interstitial atom forms confi gurations in CuPt ordered alloy not typical for pure metals: excess Cu atom seek to form crowdion along the <110> direction in (111) plane containing copper atoms; in the case of introduction of Pt atom dumbbell shaped confi guration of the two Pt atoms forms in the <111> direction perpendicular to the (111) plane containing Pt atoms. The high anisotropy of interstitial atom migration has been found: interstitial atom in CuPt ordered alloy migrates, as a rule, along (111) planes containing Cu atoms. At the tension along this plane, similar anisotropy is partly observed at vacancy migration, but interstitial atom in this case migrates mainly along the axis of tension.

молекулярная динамикаупорядоченный сплавсверхструктураточечный дефектвакансиямежузельный атомдиффузияэнергия миграциидеформацияmolecular dynamicsordered alloysuperstructurepoint defectvacancyinterstitial atomdiffusionmigration energydeformationРФФИReferencesКозлов Э.В., Дементьев В.М., Кормин Н.М., Штерн Д.М. Структуры и стабильность упорядоченных фаз. – Томск: изд. Томского ун-та, 1994. – 248 с.Kozlov E.V., Dement’ev V.M., Kormin N.M., Shtern D.M. Struktury i stabil’nost’ uporyadochennykh faz [Structures and stability of ordered phases]. Tomsk: izd. Tomskogo un-ta, 1994, 248 p. (In Russ.).Матвеева Н.М., Козлов Э.В. Упорядоченные фазы в двойных металлических системах. – М.: Наука, 1989. – 280 с.Matveeva N.M., Kozlov E.V. Uporyadochennye fazy v dvoinykh metallicheskikh sistemakh [Ordered phases in double metallic systems]. Moscow: Nauka, 1989, 280 p. (In Russ.).Чаплыгина А.А. Исследование структурных и сверхструктурных превращений в сплавах системы Cu – Pt. Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. – Томск, 2013. – 23 с.Chaplygina A.A. Issledovanie strukturnykh i sverkhstrukturnykh prevrashchenii v splavakh sistemy Cu – Pt. Avtoref. diss. kand. fiz.- mat. nauk [Reserach of structural and superstructural transformations in the alloys of Cu – Pt system. Extended Abstract of Cand. Phys.-math. Sci. Diss.]. Tomsk, 2013, 23 p. (In Russ.).Лякишев Н.П., Алымов М.И. Наноматериалы конструкционного назначения // Российские нанотехнологии. 2006. № 1 – 2. С. 71 – 80.Lyakishev N.P., Alymov M.I. Nanomaterilas of structural purpose. Rossiiskie nanotekhnologii. 2006, no. 1-2, pp. 71–80. (In Russ.).Старенченко В.А., Соловьева Ю.В., Старенченко С.В., Ковалевская Т.А. Термическое и деформационное упрочнение монокристаллов сплавов со сверхструктурой L12 . – Томск: Изд-во НТЛ, 2006. – 292 с.Starenchenko V.A., Solov’eva Yu.V., Starenchenko S.V., Kovalevskaya T.A. Termicheskoe i deformatsionnoe uprochnenie monokristallov splavov so sverkhstrukturoi L12 [Thermal and strain hardening of alloy single crystals with L12 superstructure]. Tomsk: izd-vo NTL, 2006. 292 p. (In Russ.).Carr D.A., Corbitt J., Hart G.R., Gilmartin E., Hart G.L. Finding new phases for precipitate-hardening in platinum and palladium alloys // Computational Materials Science. 2012. Vol. 51. P. 331 – 339.Carr D.A., Corbitt J., Hart G.R., Gilmartin E., Hart G.L. Finding new phases for precipitate-hardening in platinum and palladium alloys. Computational Materials Science. 2012, vol. 51, pp. 331–339.Огородникова О.М., Литвинов В.С. Кинетика упорядочения сплавов платина-никель-медь по типу L10 // Физика металлов и металловедение. 1993. Т. 75. № 6. С. 113 – 117.Ogorodnikova O.M., Litvinov V.S. Odering kinetics of platinumnickel-copper alloys by L10 type. Fizika metallov i metallovedenie. 1993, vol. 75, no. 6, pp. 113–117. (In Russ.).Власова Н.И., Щеголева Н.Н., Кандаурова Г.С., Шилова Н.Ф. Магнитная доменная структура терморазмагниченных кристаллов CoPt на ранних стадиях упорядочения при растягивающей нагрузке // Физика металлов и металловедение. 2001. Т. 91. № 6. С. 27 – 45.Vlasova N.I., Shchegoleva N.N., Kandaurova G.S., Shilova N.F. Magnetic domain structure of thermally demagnetized CoPt crystals at early stages of ordering under the eff ect of a tensile load. Physics of Metals and Metallography. 2001, vol. 91, no. 6, pp. 559–577.Артемьев Е.М., Живаева Л.В. Атомное упорядочение и магнитные свойства пленок сплавов FePd, FePt, Fe50Pd50-x Ptx // Известия РАН. Серия физическая. 2006. Т. 70. № 4. С. 556 – 558.Artem’ev E.M., Zhivaeva L.V. Atom ordering and magnetic film properties of FePd, FePt, Fe50Pd50-x Ptx alloys. Izvestiya RAN. Seriya fizicheskaya. 2006, vol. 70, no. 4, pp. 556–558. (In Russ.).Старенченко В.А., Старенченко С.В., Колупаева С.Н., Пантюхова О.Д. Генерация точечных дефектов в сплавах со сверхструктурой L12 // Изв. вуз. Физика. 2000. № 1. С. 66 – 70.Starenchenko V.A., Starenchenko S.V., Kolupaeva S.N., Pantyukhova O.D. Generation of point defects in alloys with the L12 superlattice. Russian Physics Journal. 2000, vol. 43, no. 1, pp. 61–65.Poletaev G.M., Dmitrienko D.V., Diabdenkov V.V., Mikrukov V.R., Starostenkov M.D. Molecular dynamics investigation of the diffusion permeability of triple junctions of tilt and mixed-type boundaries in nickel // Physics of the Solid State. 2013. Vol. 55. № 9. P. 1920 – 1924.Poletaev G.M., Dmitrienko D.V., Diabdenkov V.V., Mikrukov V.R., Starostenkov M.D. Molecular dynamics investigation of the diffusion permeability of triple junctions of tilt and mixed-type boundaries in nickel. Physics of the Solid State. 2013, vol. 55, no. 9, pp. 1920–1924.Poletaev G.M., Starostenkov M.D. Contributions of different mechanisms of self-diffusion in face-centered cubic metals under equilibrium conditions // Physics of the Solid State. 2010. Vol. 52. № 6. P. 1146 – 1154.Poletaev G.M., Starostenkov M.D. Contributions of different mechanisms of self-diffusion in face-centered cubic metals under equilibrium conditions. Physics of the Solid State. 2010, vol. 52, no. 6, pp. 1146–1154.Matsukawa Y., Zinkle S.J. Dynamic observation of the collapse process of a stacking fault tetrahedron by moving dislocations // Journal of Nuclear Materials. 2004. Vol. 329-333. P. 919 – 923.Matsukawa Y., Zinkle S.J. Dynamic observation of the collapse process of a stacking fault tetrahedron by moving dislocations. Journal of Nuclear Materials. 2004. vol. 329–333, pp. 919–923.Zhao P., Shimomura Y. Molecular dynamics calculations of properties of the self-interstitials in copper and nickel // Computational Materials Science. 1999. № 14. P. 84 – 90.Zhao P., Shimomura Y. Molecular dynamics calculations of properties of the self-interstitials in copper and nickel. Computational Materials Science. 1999, no. 14, pp. 84–90.Poletaev G.M., Sannikov A.V., Berdychenko A.A., Starostenkov M.D. Molecular dynamics study of plastic deformation mechanisms near the interphase boundary in two-dimensional bimetallic systems // Materials Physics and Mechanics. 2015. Vol. 22. № 1. P. 15 – 19.Poletaev G.M., Sannikov A.V., Berdychenko A.A., Starostenkov M.D. Molecular dynamics study of plastic deformation mechanisms near the interphase boundary in two-dimensional bimetallic systems. Materials Physics and Mechanics. 2015, vol. 22, no. 1, pp. 15–19.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.