ДИСКРЕТНЫЙ БРИЗЕР В МОДЕЛЬНОЙ 3D ОЦК РЕШЁТКЕ Cr2Al CО СВЕРХСТРУКТУРОЙ C11b, ОСНОВАННЫЙ НА ДЕЛОКАЛИЗОВАННЫХ МОДАХ

10.25712/ASTU.1811-1416.2023.03.007

Аннотация

Нелинейные локализованные колебательные моды большой амплитуды с частотой колебаний за пределами фононного спектра называют дискретными бризерами (ДБ). Различают щелевые и т.н. ДБ с жёстким типом возбуждения. Первые возбуждаются в двухатомных кристаллах, например, в упорядоченных сплавах, атомы компонент которых значительно различаются по массе. Такие кристаллы имеют щель в плотности фононных состояний, внутри которой может находиться частота щелевого ДБ. Бризеры второго типа, как правило, имеют место в моноатомных кристаллах. Известно также, что они были получены и в некоторых двухатомных кристаллах. В данной работе изучается возможность возбуждения ДБ в кристалле Cr₂Al. Хром-алюминиевые сплавы имеют большое практическое применение в электронагревательных устройствах большой мощности и промышленных электрических печах. Условия работы этих устройств создают предпосылки для возбуждения ДБ в кристаллической решётке сплавов, из которых изготавливают нагревательные элементы. Интерес к изучению возможности существования ДБ в указанном сплаве, связан с тем, что бризеры оказывают влияние на физические свойства материалов, могут снижать теплопроводность за счёт рассеяния фононов, а также способствуют возникновению и миграции дефектов. В работе была построена 3D модель ОЦК кристаллической решетки Cr₂Al со сверхструктурой C11_b. Рассчитаны коэффициенты потенциала Морзе, посредством которого осуществлялось взаимодействие между атомами. Рассмотрена возможность возбуждения ДБ в указанном модельном кристалле. Для поиска ДБ использовали методики, разработанные в работах Чечина Г.М., Сахненко В.П. с соавторами, а также Дмитриева С.В. с коллегами. Рассматривается также причина неустойчивости ДБ жёсткого типа возбуждения и их быстрого затухания, а также один из механизмов рассеяния энергии.