ISBN 9783843915298

978-3-8439-1529-8, Reihe Physik

Nils Schindzielorz
Modellierung von Ordnungsphänomenen binärer Legierungen auf quantenmechanischer Basis

147 Seiten, Dissertation Technische Universität Hamburg-Harburg (2013), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Durch die Kombination eines Dichtefunktionaltheorie basierenden Clusterentwicklungs Hamiltonoperators mit Monte-Carlo-Simulationen im Rahmen des Programms UNCLE, zeigt die vorliegende Arbeit, dass sich die Grundzustandsdiagramme von Ni-Re und Ni-W signifikant unterscheiden. Während in Ni-Re nur ein Grundzustand, die D1a-Struktur bei 20 at.% Re gefunden wird, werden in Ni-W der Pt8Ti-Prototyp, die D1a und zwei D1a-ähnliche Strukturen als Grundzustände gefunden. Bei höheren Temperaturen führt dieses Grundzustandsverhalten zur Bildung von D1a Ausscheidungen in Ni-Re, die den sogenannten Rheniumeffekt erklären, während in Ni-W das Ausbilden von W-Ketten entlang [100] als dominantes Ordnungsphänomen in Erscheinung tritt. Die Interpretation der berechneten kurzreichweitigen Ordnung (SRO) nach Warren-Cowly verglichen mit Experimenten zur diffusen Röntgenbeugung bestätigen diese Ergebnisse. Eine dreidimensionale Darstellung der SRO zeigt, dass erhöhte Intensität entlang der Ränder der ersten Brillouinzone auftritt.

In Co-Al, zwischen 50% und 70% Kobalt, wird die B2-Pahse durch sogenannte Antistrukturatome stabilisiert, die zur Bildung von Ausscheidungen führen. Bei niedrigen Temperaturen weisen diese Cluster eine Abflachung aufgrund der Anisotropie der Grenzflächenenergie auf.