Электронная теория твердых растворов иногда находит поле смещений в решетке от примесного атома, но задача о взаимодействии атома примеси с ядром дислокации пока не решаема, в частности, и из-за трудностей описания самого ядра. Для переходных металлов (разбавленные ОЦК растворы Ti, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe в ванадии) поле смещений от атома примеси вычислялось до 21-й координационной сферы в приближении статики решетки; “парный” потенциал из трех членов содержал число S- и d-электронов как параметр. При этом (за неимением лучшего) константы потенциала взаимодействия A-B разнородных атомов вычисляли как среднее геометрическое из констант для двух чистых металлов. Найденные смещения с удалением от примеси осциллировали, а для ближайших соседей смещение линейно менялось с концентрационным расширением (единственно измеримой константой).
Более обосновано в переходных металлах сложение двух потенциалов: парного -для описания вклада s- и р-электронов и нелокального (сильной связи) -для d-электронов. Парный потенциал даст дальнодействие, а сильная связь — “угловые” эффекты от изменения координации атомов. Ho и в этом случае взаимодействие A-B “конструируется” из потенциалов для чистых металлов. Так исследовали силу взаимодействия винтовой дислокации с атомом примеси (железа в молибдене). Для этого сравнили вычисленные изменения энергии (в объеме из 19х 17x17 атомов) от малого (на 0,0004А) смещения оси дислокации, когда на ней был атом примеси и без него. По сравнению с AG-взаимодействием в континуальном приближении сила оказалась почти втрое меньше (и это не удивительно, поскольку в (1) напряжения завышены линейной экстраполяцией в ядро), но она оказалась вчетверо больше, чем при только парном потенциале Леннард-Джонса.
Главная