Введение к работе
Актуальность темы. I) научной проблематике фишки твердого тела иажное месго занимает комплекс проблем», сынзлннык с фазовыми переходами, поскольку именно твердым челам присуще широкое разнообразие таких переходом. Фазокыс переходы играют н<іжііу><> ро.іі> н формировании конкретных физических, физико-химических II механических свойств различных/ криоалличеекнх материалов. Преобладающая часть экспериментальных и іеоретических работ гланнмм образом посвящена фазовым переходам к макроскопических трехмерных системах.
Между тем и последние деопнлегнм внимание исследователей привлекают конфигурационные изменения и фазовые переходы в системах палого размера и пониженной размерности Интерес к таким системам )буслоилен двумя обстоятельствами
Во-первых, он снизан со нес более широким и разнообразным ірименением машинного зксперимепіа или компышерной имитации іаннонесньїх состояний и неравновесных процессов. Машинный ікспернмепт неизбежно ньшолнясіси на модельных системах малого іазмера и зачастую пониженной размерности. Тем не менее результаты іаіііішного эксперимента, в частности имитирующего фазовые переходы, поставляются с поведением реальных макроскопических систем. Они (огут играть иллюстрирующую, объяснительную и ь ряде случаев граниченную предсказательную роль
Во-вторых, конфигурационные изменения, подобные фазовым
ереходам, в последние десятилетии обнаружены в реальных одномерных
двумерных объектах, в частности малого размера. Примером могут
цужить одномерные магнетики. Другим ярким примером является
5наружение конфигурационных изменений, обладающих явными
4 атрибутами мартснситного превращения, н реальных объектах- двумерных белковых кристаллах, каковыми являются чехол oi ростка Т-фага и иорсинки сальмонеллы.
И литературе имеются работы по исследованию малых двумерных и трехмерных модельных систем, но практически отсутствовали исследования малых одномерных систем, которые являются простейшим приближением. Поэтому, хотя н пашей работе центральное место занимает моделирование мартенсит ного превращения в конечном двумерном кристалле ни ослоне одномерной модели, но уделено внимание к другим процессам н малых одномерных системах, имитирующим фазовое расслоение в твердых растворах и магшіліде упорядочение и .мятегикях
Цель работы: целью настоящей работы было изучение на основе модельных расчетов конфигурационных изменений я малых одномерных системах в сопоставлении с фазовыми переходами в макроскопических объектах. Для этого в работе ставились следующие задачи:
1) Нахождение критериев конфигурационных изменений в малых
одномерных моделях на основе цепочек Изипга, их сопоставление друг с
другом и с критериями фазовых переходов в макроскопических системах.
2) Исследование влиянии размера и размерности модели на результаты
моделирования, выяснение возможности экстраполяции результатов на
системы бесконечного размера.
3) Исследование моделей конкретных преобразований: фазового расслоения
твердого раствора, магнитного упорядочения, мартеисигного превращения
конечногр двумерного кристалла на -основе конечных цепочек Изипга.
Научная новизна. I) Впервые на основе одномерной цепочки Изипга смоделирован*: мартелситное Превращение в двумерном кристалле ограниченного размера Показано, что исходная и конечная "фазы" занимают широкую області значений энергетических параметров па диаграммах основных состояний, і могут переходить друг, в друга при изменении внешнего напряжения і
s значений параметров взаимодействия
-
Показано слабое влияние размера модели Изижа на нид диаграмм основных состояний н зависимостей термодинамических функции иг внешнего поля и температуры.
-
Обнаружена смена унимодальном функции распределения ашмон по кластерам бимодальной при изменении іемнераіурі.і, чіо ошдстеді.сіиуоі о наличии размытого "фазового перехода/ н малой одномерной модели расслоения бинарного твердого раствора.
Научная и практическая ценность. Показана возможность моделирования фазовых превращении на малых одномерных моделях Смоделнровапно мартенентиое превращение н двумерном кристалле ограниченного размера. Использование конечных моделей позволяет осуществить непосредственный перебор всех копфш ураиий и .мсг большие преимущества н скорости счета. II малых моделях можно учесть сложное многочастичное взаимодействие структурных элементов Предложенная методика может быть использована мри исследовании процессов атомного перераспределения н бинарных сплавах и магнитного упорядочения ,л также мартенситпых или мартепситонидобных превращений, н том числе и в реальных малых объектах.
Па защиту выносятся сле.гуюішто положения и результаты.
1) Установленные критерии конфигурационных изменений (размытого
фазового перехода) в малых одномерных системах при изменении
температуры, такие как: максимумы теплоемкости.и дисперсии энергии,*
смена унимодальной функции распределения атомов по кластерам, бимо
дальной.
2) Обнаруженные особенности конфигурационных переходов в модельных
системах на основе цепочки Изиига под действием внешнего поли;
максимумы доли дефектных конфигураций и энтропии, двойные максимумы
теплоемкости «дисперсии энергии.
3) Распространимость па системы бесконечного размера результатов
моделирования на малых цепочках Илшга.
Апробация работы. Результаты г«боты докладывались на Всесоюзной конференции по мартенешным прекращениям в твердом теле. Кие» 1991, на I и 2 международном семинаре "Эволюция дефектных структур н металлах и сплавах", Барнаул 1992,199-1, па 1,2 и 3 республиканских Катановскнх чтениях, Абакан 199.'. 1994 1995, 4 международной конференции "Прочность и пласгичінч її. маїериа.ю» в условиях мнешннч энергетических воздействий", Новокузнецк 1995, По результатам работы опубликовано 10 печатных работ.
Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав и заключения. Она содержит I 19 страниц, 1 таблицу, 40 рисунков, список ли іератури из 105 наименований.
