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超结构合金的超结构转变

2022/07/16141 作者:佚名
导读:为使问题具体明了,现以β-黄铜的超晶格转变为例讨论BW近似方法。 对于β-黄铜,NA =NB =N/2。在完全有序态情况下,A原子全部处于a座,B原子全部处于b座,A,B原子全部是正确原子。随着温度上升,b座上将出现A原子,a座上将出现B原子,这些原子是差错原子,它们的出现使晶体的有序态受到破坏。如以参数r表示占据a座的A原子的分数,则在任意温度下a座上的A原子(正确A原子)数NA(a)为Nr/2

为使问题具体明了,现以β-黄铜的超晶格转变为例讨论BW近似方法。

对于β-黄铜,NA =NB =N/2。在完全有序态情况下,A原子全部处于a座,B原子全部处于b座,A,B原子全部是正确原子。随着温度上升,b座上将出现A原子,a座上将出现B原子,这些原子是差错原子,它们的出现使晶体的有序态受到破坏。如以参数r表示占据a座的A原子的分数,则在任意温度下a座上的A原子(正确A原子)数NA(a)为Nr/2,b座上的A原子(差错A原子)数NA(b)为N/2(1-r)。由于b座上出现多少个A原子,就有多少个B原子转移到a座上,故a座上的B原子(差错B原子)数NB(a)为N/2(1-r),又由于a,b座数目一样多,故b座上的B原子(正确B原子)数NB(b)为Nr/2。a座上的A原子数、b座上的B原子数均为号时,晶体完全有序,此时,r=1。当差错原子数和正确原子数一样多时,即a座上的A原子数和b座上的A原子数均为N/4,a座上的B原子数和b座上的B原子数亦均为N/4时,晶体完全无序,此时,r =1/2,故r可称为序参数,其变化范围为1/2≤r≤1。

由β-黄铜的晶体结构(体心立方晶格)可知,最近邻原子对由a座上的原子和近邻b座上的原子组成。由于a座(或b座)数等于N/2,如配位数设为z,则最近邻原子对总数为zN/2。设A(a)-A(b)最近邻对数NAA =zNξ/2,则B(a)-B(b)对数NBB亦为zNξ/2。因为a座上的A原子共Nr/2个,可组成zNr/2个最近邻对,故A(a)-B(b)对数NAB =zNr/2-zNξ/2 =zN/2(r-ξ),而A(b)-B(a)对数NBA =zN/2-NAA-NBB-NAB =zN(1-r-ξ)。

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