Функционал атомной плотности и диаграмма структур в модели кристаллического фазового поля
Анкудинов В.Е., Галенко П.К., Кропотин Н.В., Кривилев М.Д.

Поступила в редакцию: 12 Августа 2015

DOI: 10.7868/S0044451016020115

PDF (1063.2K)

Модель кристаллического фазового поля континуально описывает атомную плотность на диффузионных временах протекания реакций. В настоящей работе рассмотрены гомогенная структура (жидкость) и идеальный периодический кристалл, построенные из одномодового приближения модели кристаллического фазового поля. На основе аналитических решений модели построена диаграмма двумерных структур с использованием функционалов атомной плотности. Диаграмма предсказывает равновесные атомные конфигурации при переходах из метастабильного состояния и включает области существования гомогенной, треугольной и полосчатой структур, соответствующих жидкости, сечению объемно-центрированного кубического кристалла и продольному сечению цилиндрических трубок. Развиваемый метод применен для построения диаграммы сосуществования однородной жидкой фазы и объемно-центрированной решетки железа. Приведен аналитический вывод свободной энергии из теории функционала плотности. Особенности аппроксимации модели кристаллического фазового поля сравниваются с приближениями и выводами теорий слабой кристаллизации и двумерного плавления.