Моделирование фазовых переходов в сверхструктурах кальций-стронций при низких давлениях

Abstract

При расчетах «first-principal» (первопринципных) структурных фазовых переходов существенно занижаются значения давлений фазовых переходов в щелочноземельных металлах. С использованием fit-параметров (подгоночных), определенных в расчетах для кальция и стронция, проведены численные расчеты параметров фазовых переходов в сверхструктурах Ca1-xSrx, соответствующие переходу из гранецентрированной в объемноцентрированную кубическую структуру при низких давлениях, моделируемых сверхячейками, содержащими до шестнадцати атомов. Исследована зависимость термодинамических свойств Ca1-xSrx от концентрации стронция и параметра размытия.

При розрахунках «first-principal» (першопринципних) структурних фазових переходів істотно занижуються значення тисків фазових переходів в лужноземельних металах. З використанням fit-параметрів (підгоночних), визначених у розрахунках для кальцію і стронцію, проведено чисельні розрахунки параметрів фазових переходів у надструктурах Ca1-xSrx, у відповіності до переходу з гранецентрованої в об’ємноцентровану кубічну структуру при низьких тисках, змодельованих надкомірками, що містять до шістнадцяти атомів. Досліджено залежність термодинамічних властивостей Ca1-xSrx від концентрації стронцію та параметру розмиття.

First-principal calculations of structural phase transitions essentially underestimate the values of pressure of phase transitions in alkaline-earth metals. Using fitting parameters which are estimated in calculations for calcium and strontium the author has conducted numerical calculations of parameters of phase transitions in superstructures Ca1-xSrx consistent with face-centered cubic—body-centered cubic (FCC — BCC) transition at low pressure, modeled by the supercells containing up to sixteen atoms. Dependence of thermodynamic properties of Ca1-xSrx on concentration of strontium and parameter of smearing has been studied.