面心立方合金薄膜有序無(wú)序相變和相圖研究.pdf

1、有序無(wú)序相變和相圖的研究是認(rèn)識(shí)合金薄膜結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)性質(zhì)、相變等重要途徑，是研究合金薄膜的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)。本論文采用了平均場(chǎng)近似方法，利用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算了在外加表面場(chǎng)下超薄合金薄膜的有序無(wú)序相變和相圖。 根據(jù)合金薄膜的基態(tài)結(jié)構(gòu)，用平均場(chǎng)近似方法研究了(001)方向面心立方薄膜合金的有序無(wú)序相變，特別是以面心立方取6、7層薄膜作為研究對(duì)象，給出奇數(shù)層薄膜和偶數(shù)層薄膜在不同表面偏析場(chǎng)作用下所有不同種類的相圖。由于受到表面偏析場(chǎng)和

2、有限尺寸效應(yīng)的影響，薄膜有序無(wú)序相變比體材料相變要復(fù)雜。本文得到的主要結(jié)果有：1)合金薄膜的有序無(wú)序相變受薄膜層數(shù)奇偶性的影響。薄膜層數(shù)奇偶性不同，會(huì)導(dǎo)致薄膜具有不同的相結(jié)構(gòu)和熱力學(xué)性質(zhì)。在不同表面偏析場(chǎng)下，奇數(shù)層薄膜和偶數(shù)層薄膜具有不同的相結(jié)構(gòu)和相圖種類。偶數(shù)層薄膜由于對(duì)稱性破缺和表面偏析作用，出現(xiàn)了反相疇界現(xiàn)象，其有序無(wú)序相變過(guò)程中出現(xiàn)了中間溫度相，相圖也相對(duì)復(fù)雜。而奇數(shù)層薄膜的有序無(wú)序相變類似體材料的相變。2)由于薄膜受強(qiáng)表面偏析

3、作用和有限尺寸效應(yīng)，對(duì)應(yīng)體組分為O．5的化學(xué)勢(shì)區(qū)間，奇數(shù)層薄膜中出現(xiàn)種相，它不存在嚴(yán)格熱力學(xué)意義上的有序無(wú)序相變。而相應(yīng)偶數(shù)層薄膜中出現(xiàn)的為相結(jié)構(gòu)。偶數(shù)層薄膜的相變可以通過(guò)比熱或序參量隨溫度的變化來(lái)判斷。3、)奇數(shù)層薄膜和偶數(shù)層薄膜的化學(xué)勢(shì)溫度相圖中都出現(xiàn)了臨界點(diǎn)。4、)當(dāng)表面偏析場(chǎng)大于某臨界場(chǎng)時(shí)，對(duì)于N個(gè)原子層組成的薄膜系統(tǒng)，其邊界的兩個(gè)原子層將與內(nèi)部的N-2個(gè)原子層分離，此時(shí)在薄膜相圖上，出現(xiàn)了有序相和無(wú)序相在低溫下同時(shí)存在的現(xiàn)象。