¿Qué información sobre un material sólido cristalino se utiliza para calcular los diagramas de fase en Thermo-Calc, y cómo?
Energía libre de Gibbs, $G$, para un material sólido cristalino podría describirse como: \ begin {ecuación} G \: = \: H_ {T = 0} \: + \: H_ {T> 0} \: + \: \ text {ZPE} \ : - \: T \ cdot S, \ end {ecuación} Donde$H$ es entalpía, ZPE es la energía de punto cero y S es entropía (todos los tipos).
Los sólidos (materia condensada podría ser un término mejor) son altamente incompresibles, por lo que su energía interna calculada con potenciales empíricos o de otra manera puede considerarse igual a su entalpía. Que se encarga de la$H_{T=0}$término. ¿Qué pasa con el resto? ¿Se puede incluir cada uno de ellos en un estudio de transición de fase de Thermocalc?
No he explorado Thermocalc lo suficiente (¡culpe a VASP!). Hasta donde yo sé, hacemos ecuaciones de energía libre de Gibbs para un material en varios rangos de temperatura y las volcamos en un archivo .tdb (base de datos). Si se tienen en cuenta estos otros términos, ayúdenme a comprender cómo, código y teoría.
Respuestas
La entalpía y la entropía son los términos dependientes de la temperatura en energía libre de los cuales la entalpía es un término dominante principalmente a temperaturas más bajas y la entropía es dominante a temperaturas más altas (porque la aleatoriedad es más a temperaturas más altas). Este efecto de la temperatura se puede considerar utilizando la capacidad calorífica a presión constante (Cp). El código de fonopía está ahí para evaluar Cp en función de la temperatura (aproximación cuasi armónica).
El cambio en los términos de entalpía y entropía se obtiene integrando Cp y Cp / T de 0 K a la temperatura deseada, respectivamente.
También se pueden incluir otros términos como ordenamiento magnético (si el sistema es magnético), efecto de presión (principalmente en geología). Otro término muy importante es el exceso de energía libre, que se debe a la interacción entre los diferentes tipos de átomos. Esto se usa básicamente al considerar soluciones sólidas.