Abstract
The first-principle simulation of the interaction energies of carbon atoms in FCC iron was carried out using the software package WIEN2k. They amounted to E 1 = 0.06 eV, E 2 = 0.1 eV and E 3 = 0.005 eV (interaction energies between carbon atoms located on the first, second and third spheres of coordination of interstitial sublattice of FCC iron). The full potential linear augmented plane-wave (LAPW) method within the generalized gradient approximation PBE-GGA in the supercell of 32 iron atoms with periodic boundary conditions was used in the investigation. This is the most powerful technique in the framework of Density Functional Theory. In order to check the reliability of found energy values, the concentration dependence of carbon activity in FCC iron was built using Monte-Carlo simulation. The good qualitative agreement of activity curve obtained with our interaction energies with the experimental one indicates the reliability of C–C interaction energy and performance of our model of paramagnetic state. Accounting of data on interaction on the third sphere of coordination does not significantly affect the calculation results. This is due to a very low value of the interaction energy of carbon atoms in FCC-iron on the third sphere of coordination.
Highlights
В программном пакете WIEN2k проведён расчёт из первых принципов энергий взаимодействия между атомами углерода в ГЦК-железе
Затем мы изучили влияние на активность величины и знака взаимодействия между атомами углерода во второй координационной сфере при фиксированном значении отталкивания в первой сфере
Bulletin of the South Ural State University
Summary
Алгоритм вычисления конфигурационной части aconf в деталях описан в работах [11, 12, 20]. Энергии взаимодействия между атомами углерода в ГЦК-железе представлены в таблице. Кривые получены используя разные энергии взаимодействия между атомами углерода в первой координационной сфере. Затем мы изучили влияние на активность величины и знака взаимодействия между атомами углерода во второй координационной сфере при фиксированном значении отталкивания в первой сфере Заключение В данной работе методом первопринципного моделирования получены значения энергии взаимодействия растворенных в парамагнитном ГЦКжелезе пар атомов углерода, расположенных в первой, второй и третьей координационных сферах относительно друг друга. Для проверки достоверности значений энергий взаимодействия между атомами углерода в парамагнитном ГЦК-железе, проведён расчёт методом Монте-Карло активности углерода. Расчеты методом Монте-Карло с модельными параметрами взаимодействий показали, что усиление отталкивательного взаимодействие между атомами углерода в любой координационной сфере приводит к сдвигу кривой концентрационной зависимости активности углерода вверх, тогда как усиление притягивающего взаимодействия сдвигает кривую вниз. Мирзоев // Наука ЮУрГУ: материалы 68-й науч.
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Bulletin of the South Ural State University Series ‘Metallurgy’
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.