El rol de las contribuciones anarmónicas en la difusión de vacancias en metales fcc : simulaciones de dinámica molecular en Al y Ni

En la mayoría de los metales fcc, la gráfica de Arrhenius del coeficiente de autodifusión por trazadores muestra una ligera curvatura hacia arriba para temperaturas cercanas a la de fusión. En Al, un comportamiento similar ha sido observado en las gráficas correspondientes a la concentración de vaca...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Monti, Ana María, Ramos de Debiaggi, Susana Beatriz, De Koning, Maurice
Formato:	Artículo publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Asociación Física Argentina 2002
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v14_n01_p127
Aporte de:	Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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spelling	afa:afa_v14_n01_p1272025-03-11T11:31:16Z El rol de las contribuciones anarmónicas en la difusión de vacancias en metales fcc : simulaciones de dinámica molecular en Al y Ni An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2002;01(14):127-132 Monti, Ana María Ramos de Debiaggi, Susana Beatriz De Koning, Maurice En la mayoría de los metales fcc, la gráfica de Arrhenius del coeficiente de autodifusión por trazadores muestra una ligera curvatura hacia arriba para temperaturas cercanas a la de fusión. En Al, un comportamiento similar ha sido observado en las gráficas correspondientes a la concentración de vacancias. Usualmente esta no-linealidad en las gráficas de Arrhenius ha sido atribuída a la contribución de divacancias. En este trabajo calculamos, mediante simulaciones de dinámica molecular, la energía libre de formación de la vacancia en Ni y Al para un amplio rango de temperaturas. Comparamos también con la energía libre resultante de evaluar el trabajo reversible necesario para crear una vacancia, en base al formalismo de Integración Termodinámica. Observamos importantes correcciones a la entalpía y entropía de formación de la vacancia, en comparación con los valores calculados mediante técnicas estáticas, válidos a temperatura cero y en el marco de aproximaciones armónicas, respectivamente. Combinando estos resultados con estudios previos realizados para la difusión de vacancias, reinterpretamos las gráficas de Arrhenius para el coeficiente de difusión por trazadores, comparando con resultados experimentales. In most fcc metals, the Arrhenius plot of tracer self-diffusion coefficients is slightly upward curved at high temperatures. In Al, a similar behavior has been observed in the vacancy concentration plots. Such non-linearity has usually been attributed to divacancies. The formation free energy of vacancies in Ni and Al is calculated in this work by molecular dynamics simulations in a wide temperature range. We compare with the results obtained by the reversible- work calculation of the formation free energy of vacancies, based on the formalism of Thermodynamic Integration. Important corrections to the vacancy formation enthalpy and entropy, with respect to the values obtained by static methods, are observed. The last are valid at zero temperature and in the harmonic approximation framework, respectively. By combining these results with previous studies of the vacancy diffusion, the tracer self-diffusion Arrhenius plot is again analyzed and compared with experimental results Fil: Monti, Ana María. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA-CONICET). Departamento de Materiales. CABA. Argentina Fil: Ramos de Debiaggi, Susana Beatriz. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería (UNComa-FaIn). Neuquén. Argentina Fil: De Koning, Maurice. Lawrence Livermore National Laboratory.California. Estados Unidos Asociación Física Argentina 2002 info:ar-repo/semantics/artículo info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v14_n01_p127
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