Computer simulation of point defects in Fe, Mo and Cr

Se estudian propiedades estáticas y dinámicas de defectos puntuales en metales de transición de estructura bcc, en particular, hierro, molibdeno y cromo. La técnica empleada es la de simulación por computadora utilizando potenciales semi-empíricos. Los modelos de potenciales utilizados son el Método de Átomo Embebido (EAM), ampliamente conocido en la literatura, y el modelo de Defecto Embebido (ED), extensión del primero que incorpora una descripción de interacciones angulares. A diferencia del EAM, el modelo ED, desarrollado en nuestro grupo de trabajo, permite reproducir correctamente el comportamiento elástico de materiales como el Cr con presión de Cauchy, Pc = (c12 - c44) / 2, negativa . Se construyen potenciales EAM y ED para Fe y Mo, y ED para Cr. Estos potenciales son utilizados para estudiar propiedades dinámicas de la red perfecta, propiedades estáticas de la vacancia, difusión a través de un mecanismo de vacancias y propiedades de configuraciones de autointersticiales. El esquema de construcción de los potenciales es similar en los tres metales estudiados y los datos experimentales ajustados son los mismos. Se desarrollan métodos para analizar las diferencias obtenidas con los dos modelos de potencial utilizados para Fe y Mo y para interpretar los resultados de Cr. Esto permite evaluar las contribuciones de los términos angulares a las propiedades calculadas y comparar nuestros resultados con datos experimentales y cálculos realimdos en la literatura. El estudio de propiedades de defectos en Cr es especialmente interesante, por ejemplo, se desconoce el mecanismo reSponsable de la difusión en el mismo. En este trabajo se obtiene un volumen de relajación de la vacancia positivo en este metal, resultado que mostrarnos es consistente con el hecho experimental Pc < 0. Otras propiedades calculadas no presentan diferencias cualitativas entre Fe, Mo y Cr. El proceso de migración de autointersticiales en Fe y Mo es otro tema en discusión en la literatura. Se encuentra aqui que para los tres metales estudiados el salto favorecido para la migración de la configuración estable, dumbbell <1lO>, involucra traslación y rotación. En Fe, se obtiene un buen acuerdo de la energía de migración calculada con el valor experimental