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M: Metallphysik

M 9: Diffusion und Punktdefekte I

M 9.4: Fachvortrag

Montag, 26. März 2001, 11:00–11:15, S12

Kooperative Atomsprünge in L1₂-geordnetem Ni₃Al — •W Püschl¹, H Schweiger^1,2, R Podloucky², W Wolf² und W Pfeiler¹ — ¹Institut für Materialphysik der Univ. Wien. Strudlhofgasse 4, A-1090 Wien — ²Institut für Physikalische Chemie d. Univ. Wien, Liechtensteinstrasse 22a/I/3, A-1090 Wien

Aus quantenmechanischen ab initio - Berechnungen des Energieprofils ergibt sich, dass ein Al-Atom, das von seiner normalen Lage auf dem Al-Untergitter in eine Antisitelage springt, danach über wesentlich höhere Energie verfügt und sofort zurückspringen würde. Wird die

auf dem Al- Untergitter frei werdende Leerstelle jedoch unmittelbar von einem dorthin springenden Ni-Atom blockiert, dann wird der Rücksprung des Al- Atoms verhindert. Ein solcher Mechanismus, der zur Entstehung von Antisitepaaren führt, ergab sich in Monte-Carlo-Simulationen. Er scheint mit dem schnelleren von zwei Prozessen überein zu stimmen, die

in Restwiderstandsmessungen der Ordnungskinetik beobachtet werden. In ausführlichen ab initio-Berechnungen unter Berücksichtigung elastischer Relaxation der Umgebung wurden die Energien für kooperative Sprünge von Al- und Ni-Atomen als Funktion der Atomverlagerungen berechnet. Aus einer Migrationsenergie von 3 eV für den kooperativen Sprung und einer Bildungsenergie von 1,5 eV für Ni-Leerstellen ergibt sich eine Aktivierungsbarriere von 4,5 eV, die mit der aus den Widerstandsexperimenten ermittelten Aktivierungsenergie von 4,6 eV gut überein stimmt.