Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 23: Intermetallische Phasen I

M 23.5: Fachvortrag

Mittwoch, 28. März 2001, 16:15–16:30, S5.3

Ab-initio Rechnungen zur Form und Größe von GP-Zonen in Al-Zn Legierungen — •S. Müller¹, C. Wolverton², L.-W. Wang³ und A. Zunger⁴ — ¹Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Festkörperphysik, Staudtstr.7, D-91058 Erlangen — ²FORD Motor Company, Dearborn, MI 48121 — ³Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA 94720 — ⁴National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO 80401

Mittels quantenmechanischer ab-initio Rechnungen in Verbindung mit einer Cluster-Expansionsmethode lässt sich die Form kohärenter Ausscheidungen in Al-Zn als Funktion ihrer Größe und Temperatur parameterfrei vorhersagen. Dabei zeigt sich, dass die GP-Zonen mit abnehmender Alterungstemperatur und zunehmender Größe von einer nahezu sphärischen in eine mehr elliptische/hexagonale Form übergehen. Die Ergebnisse sind dabei auch quantitativ in sehr guter Übereinstimmung mit früheren experimentellen Untersuchungen. Das Verhalten lässt sich durch einen Vergleich von Grenzflächen- und Spannungsenergien der Ausscheidungen verständlich machen. Die Richtung, in welche die Ausscheidungen abflachen, ist dabei stets die [111] Richtung, was sich mit einer mechanischen Instabilität von hypothetischem fcc-Zn in Verbindung bringen lässt.