Atomistic model of the triple defect AxBy systems

Abstract

Celem niniejszej pracy licencjackiej było stworzenie atomistycznego modeluukładu typu AxBy z defektem potrójnym. Wykorzystano model Isinga dla gazusieciowego A,B,V i wykonano obliczenia w przybliżeniu Bragga-Williamsa. Właściwościukładu określano przez numeryczna minimalizacje energii swobodnej jakofunkcji stężeń defektów antystrukturalnych i wakancji. Zbadano tendencje gazusieciowego do rozpadu na fazę atomowa (kryształ) i wakancyjną (otoczenie). Opracowanoalgorytm wyznaczania równowagowego stężenia wakancji w zależności odtemperatury.Wyznaczono optymalny zestaw dwuciałowych potencjałów oddziaływań w I i IIstrefie koordynacyjnej oraz zbadano wpływ poszczególnych potencjałów na parametryukładu. W tym celu rejestrowano zależność temperaturowa parametrów porządkudla kolejnych zbiorów potencjałów. Zbadano wpływ zaburzeń stechiometriiA:B = 0.48:0.52 oraz A:B = 0.52:0.48. Stwierdzono zachowanie charakterystycznedla układów z defektem potrójnym, w szczególności możliwość występowania stałejliczby wakancji strukturalnych na jednej z podsieci.The aim of this work was to create the atomistic model of AxBy system withthe triple defect. Ising model for A,B,V lattice-gas was applied and computation inBragg-Williams approximation was performed. Properties of the system were determinedby minimization of the free energy as the function of vacancies and antisitedefects concentration. The lattice-gas decomposition into vacancy poor (crystal)and vacancy rich (environment) phase was investigated. The algorithm for computingthe equillibrium vacancy concentration in a given temperature was developed.An optimal set of two-bodies interaction potentials in I and II coordinationzones was yielded and the impact of every single potential on the system parameterswas investigated. For this purpose, the temperature dependence of the orderparameters was examined. Finally, the non-stoichiometric A:B = 0.48:0.52 andA:B=0.52:0.48 compounds were investigated. The behaviour characteristic for tripledefect systems was observed, particularly constitutional vacancies formation