dc.contributor.advisor | Teichler, Helmar Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Guerdane, Mohammed | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-22T15:33:36Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:04Z | de |
dc.date.issued | 2001-08-30 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F106-6 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3373 | |
dc.description.abstract | In dieser Arbeit werden Molekulardynamik
(MD) Simulationen benutzt, um das ternäre massivglasbildende
Ni25Zr60Al15 zu modellieren. Die
berechneten radialen Verteilungsfunktionen zeigen eine gute
Übereinstimmung mit den Experimenten und belegen, daß das Modell
die sterischen Bedingungen des ternären Legierungssystems gut
erfasst.
Die thermodynamische Analyse zeigt eine Verschiebung der
kalorischen Glastemperatur Tg zu tieferen Temperaturen
beim Zulegieren von Al ins binäre Ni-Zr System, was auf die
stärkere Mischungstendenz im Ni-Zr im Gegensatz zum Zr-Al Subsystem
zurückzuführen ist.
MD Simulationen für Ni25Zr60Al15
zeigen im Vergleich zu den binären
Ni1-xZrx-Systemen auffällige Abweichungen,
sichtbar z.B. in der "medium range" Struktur, die sich in den
partiellen Strukturfaktoren als "pre-peaks" äußert. Es liegt eine
lokale Ordnungsstruktur vor, die -nach Nachbarzahlen- und
Bindungswinkelanalyse- bei Ni aus trigonalen Prismen, bei Al aus
ikosaedrischen Umgebungen besteht, unter weitgehender Vermeidung
direkter Ni-Ni-Nachbarn und Ausbildung einer
Al-Al-Kettenstruktur.
Die Analyse der van-Hove-Funktionen zeigt, daß der Übergang vom
viskosen Fließen zu Hopping-Prozessen bereits deutlich oberhalb der
kinetischen Glastemperatur (GT) Tc einsetzt. Die
Fremdteile der partiellen van-Hove-Korrelationsfunktionen weisen
auf die korrelierte Natur dieser Hopping-Prozesse in dem Sinne hin,
daß Ni-Plätze (Al-Plätze) präferentiell wieder von nachfolgenden
Ni-Atomen (Al-Atomen) besetzt werden, was zur Erhaltung der "medium
range" Ordnung der Struktur führt.
Die Einstein-Stokes Relation bricht in dem temperaturbereich
zusammen, wo die Hopping-Prozesse einsetzen. Dies hängt mit dem
Übergang von homogener zu heterogener Diffusion zusammen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Structure and Dynamics of Molecular-Dynamics Simulated Undercooled Ni-Zr-Al Melts | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Molekulardynamik Simulationen zur Struktur und Dynamik in unterkühlten Ni-Zr-Al-Legierungsschmelzen | de |
dc.contributor.referee | Samwer, Konrad Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2000-11-01 | de |
dc.subject.dnb | 29 Physik, Astronomie | de |
dc.subject.gok | RV | de |
dc.description.abstracteng | Molecular dynamics (MD) simulations are
used in this work to model the massive-metallic-glass forming
Ni25Zr60Al15 alloy. The applied
atomic interaction model predicts radial distribution functions for
the glass that fit well to the experimental data.
Analysis of the thermodynamics shows that the caloric
glass-transition (GT) temperature Tg is shifted to lower
temperatures by alloying Al to Ni-Zr alloy. This effect is
attributed to the larger mixing tendency of the Zr-Ni subsystem
compared with the Zr-Al one. Analysis of bond angle distribution
and nearest-neighbor numbers reveals two types of short range order
in the system, related to the environment of Al- and of Ni-atoms.
While Ni-atoms have a trigonal prismatic neighbor shell under
avoidance of direct Ni-Ni contacts, the Al-atoms show an
icosahedral surrounding with a tendency to form short segments of
Al chains. It is the particular feature of the ternary alloy that
its structure has to simultaneously accomodate both types of
ordering. Even at high temperatures, the local order leads to
prepeaks in the Ni- and Al-structure factors.
Analysis of the van Hove correlation functions shows that the onset
of the hopping processes actually takes place in a temperature
range well above the kinetic GT temperature Tc. In this
temperature range, the transport mechanism seems to change from a
flow-like motion to a hopping-like one. The pronounced peak at the
origin in the van Hove distinct correlation function gives evidence
of the highly correlated nature of these hopping processes. This
feature results from the existence of a well defined chemical and
topological ordering in the system and primarily concerns the Ni
and Al atoms. For Zr atoms, the flow-like motion is the dominant
transport mode even in the region of the kinetic GT and below. The
onset of the hopping processes seems to be related to decoupling
effects observed in the same temperature range: e.g. decoupling of
the diffusivity and viscosity (or the breakdown of the
Einstein-Stokes relation). This decoupling is attributed to the
existence of a spatial heterogenity in the distribution of the
local relaxation times. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Natural Science | de |
dc.subject.ger | Massive Gläser | de |
dc.subject.ger | Glasübergang | de |
dc.subject.eng | bulk amorphous alloys | de |
dc.subject.eng | glass transition | de |
dc.subject.eng | medium range order | de |
dc.subject.eng | diffusion | de |
dc.subject.eng | viscosity | de |
dc.subject.eng | Einstein-Stokes relation | de |
dc.subject.eng | heterogeneities. | de |
dc.subject.bk | 33.66 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1002-0 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-1002 | de |
dc.identifier.ppn | 336083092 | |