Efeitos de desordem nas propriedades estruturais e termodinamicas de ligas metalicas

Autor(es)

Bernardo Radefeld Meirelles

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2005-10-03

Membros da banca

Alex Antonelli; Eduardo Miranda; Antonio Jose Roque da Silva

• Orientador: Alex Antonelli
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Indexada em: Base Acervus-UNICAMP; Biblioteca Digital da UNICAMP
• Localização: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Biblioteca Central; T/UNICAMP; M478e; Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin; T/UNICAMP; M478e

Resumo

O objetivo desta dissertação foi estudar o efeito da ordem local sobre o volume, a energia livre vibracional e a entropia vibracional da liga N i3Al. Esse estudo foi realizado através de cálculos de dinâmica molecular clássica utilizando o potencial empírico de Cleri-Rosato, e as equações de movimento de Martyna, Klein e Tuckerman associadas ao método de Andersen que permitem simular o ensemble isobárico. O volume foi obtido por simulações de relaxação. E a energia livre da liga Ni3Al foi obtida através do método computacional chamado reversible scaling, que inclui todos os efeitos anarmônicos. Nos cálculos foram utilizadas diversas células computacionais possuindo diferentes graus de ordem local, mas com desordem total de longo alcance. A partir da determinação da energia livre obteve-se a diferença de entropia vibracional entre a liga ordenada e as várias fases possuindo apenas ordenamento local. Os resultados obtidos sugerem que a ordem local exerce um papel fundamental sobre o volume e a entropia vibracional, mostrando que existe uma estreita ligação entre a diferença de entropia vibracional e a variação do volume. Além das simulações de dinâmica molecular clássica, realizaram-se cálculos de primeiros princípios dentro da aproximação da teoria do funcional da densidade (DFT), que permitiram obter o volume da liga em função da ordem local, assim como a entalpia e entropia de formação de vacâncias de Ni na liga Ni3Al. Para realizar esses cálculos utilizou-se o código computacional VASP (Vienna Ab-Initio Simulation Package), que permite realizar cálculos eficientes com metais de transição através da utilização de pseudopotenciais ultrasoft ou do método PAW (Projector Augmented Wave). Em nossos cálculos utilizamos a GGA (Gener-alized Gradient Approximation) para o termo de troca-correlação, e nossos resultados sugerem que o potencial emp'ýrico de Cleri-Rosato descreve com boa concordancia as propriedades estruturais do Ni3Al previstas pelos cálculos ab initio (AU)

• Processo FAPESP: 02/11257-8 - Estudo de efeitos de nanoestruturas ordenadas nas propriedades estruturais e termodinâmicas de ligas intermetálicas
• Beneficiário: Bernardo Radefeld Meirelles
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado