Композиционная зависимость низкотемпературного магнитного упорядочения и сверхтонкие взаимодействия в аустените Fe–N

• Published in: Физика низких температур
• Date: 2004
• Main Authors: Тимошевский, А.Н., Янчицкий, Б.З., Бакай, А.С.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2004
• Subjects: Низкотемпеpатуpный магнетизм
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119728
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Композиционная зависимость низкотемпературного магнитного упорядочения и сверхтонкие взаимодействия в аустените Fe–N / А.Н. Тимошевский, Б.З. Янчицкий, А.С. Бакай // Физика низких температур. — 2004. — Т. 30, № 6. — С. 626-638. — Бібліогр.: 33 назв. — рос.

Рассчитано электронное строение двух модельных структур стехиометрии Fe₈N с разным типом
 упорядочения атомов азота, используя ab initio метод FLAPW. В первом приближении эти
 структуры могут рассматриваться как прототип аустенита Fe–N. Исследовано влияние атомов
 азота на электронное строение и магнитные свойства γ-железа, а также на формирование компонентов
 мессбауэровского спектра, что позволяет производить детальную интерпретацию экспериментальных
 данных. Получена зависимость обменного интеграла от концентрации атомов
 азота, что позволяет прояснить влияние азота на магнитные свойства ГЦК железа. Используя
 ab initio метод FLAPW и технику кластерного разложения, рассчитаны эффективные потенциалы
 межатомного взаимодействия атомов азота в ГЦК железе в шести координационных
 сферах. На основе этих потенциалов методом Монте Карло исследована температурная зависимость
 ближнего порядка в системе Fe–N. Рассчитаны температурные зависимости теплоемкости
 и параметров ближнего порядка. Установлено, что при 830 К наблюдается переход из неупорядоченного
 состояния в нитрид Fe₄N. Обчислено електронну будову двох модельних структур стехіометрії Fe₈N з різним типом
 упорядкування атомів азоту, використовуючи ab initio метод FLAPW. В першому наближенні
 ці структури можуть розглядатися як прототип аустеніту Fe–N. Досліджено вплив атомів азоту
 на електронну будову та магнітні властивості γ-заліза, а також на формування компонентів
 мессбауерівського спектру, що дозволяє проводити детальну інтерпретацію експериментальних
 даних. Отримано залежність обмінного інтегралу від концентрації атомів азоту, що дозволя
 є прояснити вплив азоту на магнітні властивості ГЦК заліза. Використовуючи ab initio метод
 FLAPW та техніку кластерного розкладу, розраховано ефективні потенціали міжатомної
 взаємодії атомів азоту в ГЦК залізі для шости координаційних сфер. На основі цих потенціалів
 методом Монте Карло досліджено температурну залежність ближнього порядку в системі
 Fe–N. Обчислено температурні залежності теплоємності та параметрів ближнього порядку. Установлено,
 що при 830 К спостерігається перехід з неупорядкованого стану в нітрид Fe₄N. The electronic structure of two model structures
 of the Fe₈N stoichiometry with different
 ordering of nitrogen atoms is calculated by using
 ab initio FLAPW method. As a first approximation,
 these structures can be considered as a prototype
 of austenite Fe–N. The influence of the
 nitrogen atoms on the electronic structure and
 magnetic properties of γ-iron and the influence
 of nitrogen on the Mossbauer spectrum components
 are investigated, which makes it possible
 to treat the experimental data in details. It is
 found that the exchange integral is dependent on
 nitrogen content. This clarifies the influence of
 nitrogen on the magnetic properties of fcc iron.
 Using ab initio the FLAPW method and cluster
 expansion technique, we have calculated the effective
 potentials of interatomic interactions of
 the nitrogen atoms in fcc iron in six coordination
 spheres. Based on these potentials, the temperature
 dependence of the short-range order in the
 Fe–N system have been calculated by the Monte
 Carlo method. The temperature dependences of
 the heat capacity and short-range order parameters
 are calculated. It is found that at 830 K
 there occurs a transition from the disordered
 state to Fe₄N nitride.