Que informações sobre um material sólido cristalino entram no cálculo de diagramas de fases no Thermo-Calc e como?

Question

Energia livre de Gibbs, $G$, para um material sólido cristalino poderia ser descrito como: \ begin {equation} G \: = \: H_ {T = 0} \: + \: H_ {T> 0} \: + \: \ text {ZPE} \ : - \: T \ cdot S, \ end {equation} Onde$H$ é entalpia, ZPE é a energia do ponto zero e S é entropia (todos os tipos).

Sólidos (matéria condensada pode ser um termo melhor) são altamente incompressíveis, de modo que sua energia interna calculada com potenciais empíricos ou de outra forma pode ser considerada igual à sua entalpia. Isso cuida do$H_{T=0}$prazo. E quanto ao resto? Cada um deles pode ser incluído em um estudo de transição de fase Thermocalc?

Eu não explorei o Thermocalc o suficiente (a culpa é do VASP!). Pelo que eu sei, fazemos equações de energia livre de Gibbs para um material em várias faixas de temperatura e as colocamos em um arquivo .tdb (banco de dados). Se esses outros termos forem levados em consideração, por favor me ajude a entender como, código e teoria.

Answer 1

Entalpia e entropia são os termos dependentes da temperatura em energia livre, dos quais entalpia é um termo dominante principalmente em temperaturas mais baixas e entropia é dominante em temperaturas mais altas (porque a aleatoriedade é maior em temperaturas mais altas). Este efeito da temperatura pode ser considerado utilizando a capacidade de calor a pressão constante (Cp). O código fonópico existe para avaliar o Cp em função da temperatura (aproximação quase harmônica).

Mudança em termos de entalpia e entropia são obtidos integrando Cp e Cp / T de 0 K para a temperatura desejada, respectivamente.

Outros termos como ordenação magnética (se o sistema for magnético), efeito de pressão (principalmente em geologia) também podem ser incluídos. Outro termo mais importante é o excesso de energia livre, que se deve à interação entre os diferentes tipos de átomos. Isso é basicamente usado ao considerar soluções sólidas.