Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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EVALUACION DE CAMINOS DE DIFUSIÓN DE Al EN UAl4
Laura Kniznik, Paula R. Alonso, Pablo H. Gargano, Gerardo H. Rubiolo

Última modificación: 21-08-2016

Resumen


Obtenida la estructura de defectos puntuales estables y las concentraciones de defectos en equilibrio térmico para cada composición de Al del compuesto UAl4 en [1,2], identificamos en este trabajo los mecanismos más probables de movilidad de Al en UAl4, y analizamos los estados de transición en la difusión de Al en UAl4 mediante el método Nudged Elastic Band (NEB) implementado en el código VASP. Calculamos utilizando métodos de primeros principios la variación de la energía total del compuesto en función del camino de migración del aluminio, con el objetivo de encontrar los puntos de ensilladura para pasar entre dos posiciones de equilibrio y así obtener el camino de mínima energía para la migración. Esto nos permitió proponer dos mecanismos más probables para la difusión de átomos de Al en el lado rico en Al del intermetálico: a) mecanismo de puente antiestructural (ASB) y b) mecanismo de vacancia entre sitios primeros vecinos de aluminio Al1 (NN). Al calcular la energía de migración para ambos mecanismos conseguimos estimar ambas energías de activación. La energía de activación del mecanismo ASB resultó menor que la del mecanismo NN pero el primer mecanismo fue desestimado por dos motivos: a) la energía de activación es la mitad de la observada experimentalmente y b) siguiendo la literatura, el mecanismo ASB necesita una concentración umbral de antisitios relativamente alta para que el camino de difusión resulte de largo alcance.

En base a todos los resultados y discusiones realizados, proponemos que el mecanismo de difusión de aluminio en UAl4 ocurre por el mecanismo NN con una energía de activación de 1.90eV que compara relativamente bien con el valor 2.06eV observado experimentalmente o con el valor 2.17 eV obtenido en [3] utilizando un modelo semi-empírico.