結晶性固体材料に関するどのような情報がThermo-Calcの状態図の計算に使用されますか?また、その方法は?

Dec 06 2020

ギブズの自由エネルギー、 $G$、結晶性固体材料の場合、次のように記述できます。\ begin {equation} G \:= \:H_ {T = 0} \:+ \:H_ {T> 0} \:+ \:\ text {ZPE} \ :-\:T \ cdot S、\ end {equation}ここで$H$ はエンタルピー、ZPEはゼロポイントエネルギー、Sはエントロピー(すべての種類)です。

固体(凝縮物質の方が適切な用語かもしれません)は非圧縮性が高いため、経験的ポテンシャルまたはその他の方法で計算された内部エネルギーは、エンタルピーに等しいと見なすことができます。それは世話をします$H_{T=0}$期間。残りはどうですか?それらのそれぞれをThermocalc相転移研究に含めることはできますか?

私はThermocalcを十分に調べていません(VASPのせいにしてください!)。私の知る限り、さまざまな温度範囲での材料のギブズの自由エネルギー方程式を作成し、それらを.tdb(データベース)ファイルにダンプします。これらの他の用語が説明されている場合は、コードと理論の方法を理解するのを手伝ってください。

回答

4 Nirajamoharana Dec 07 2020 at 17:42

エンタルピーとエントロピーは自由エネルギーの温度依存項であり、エンタルピーは主に低温で支配的な項であり、エントロピーは高温で支配的です(ランダム性は高温でより多くなるため)。この温度効果は、一定圧力(Cp)での熱容量を利用することで考慮することができます。フォノピーコードは、Cpを温度の関数として評価するためにあります(準調和近似)。

エンタルピーとエントロピーの項の変化は、CpとCp / Tをそれぞれ0Kから目的の温度まで積分することによって得られます。

磁気秩序(システムが磁気である場合)、圧力効果(主に地質学)などの他の用語も含めることができます。もう1つの最も重要な用語は、さまざまな種類の原子間の相互作用による過剰な自由エネルギーです。これは基本的に固溶体を考えながら使用されます。