Композиционная зависимость низкотемпературного магнитного упорядочения и сверхтонкие взаимодействия в аустените Fe-N

Анотація

Рассчитано электронное строение двух модельных структур стехиометрии Fe₈N с разным типом упорядочения атомов азота, используя ab initio метод FLAPW. В первом приближении эти структуры могут рассматриваться как прототип аустенита Fe-N. Исследовано влияние атомов азота на электронное строение и магнитные свойства g-железа, а также на формирование компонентов мессбауэровского спектра, что позволяет производить детальную интерпретацию экспериментальных данных. Получена зависимость обменного интеграла от концентрации атомов азота, что позволяет прояснить влияние азота на магнитные свойства ГЦК железа. Используя ab initio метод FLAPW и технику кластерного разложения, рассчитаны эффективные потенциалы межатомного взаимодействия атомов азота в ГЦК железе в шести координационных сферах. На основе этих потенциалов методом Монте Карло исследована температурная зависимость ближнего порядка в системе Fe-N. Рассчитаны температурные зависимости теплоемкости и параметров ближнего порядка. Установлено, что при 830 К наблюдается переход из неупорядоченного состояния в нитрид Fe₄N.