面心立方合金薄膜有序無序相變和相圖研究.pdf

1、有序無序相變和相圖的研究是認識合金薄膜結構、熱力學性質、相變等重要途徑，是研究合金薄膜的動力學性質的基礎。本論文采用了平均場近似方法，利用計算機模擬計算了在外加表面場下超薄合金薄膜的有序無序相變和相圖。 根據合金薄膜的基態(tài)結構，用平均場近似方法研究了(001)方向面心立方薄膜合金的有序無序相變，特別是以面心立方取6、7層薄膜作為研究對象，給出奇數層薄膜和偶數層薄膜在不同表面偏析場作用下所有不同種類的相圖。由于受到表面偏析場和

2、有限尺寸效應的影響，薄膜有序無序相變比體材料相變要復雜。本文得到的主要結果有：1)合金薄膜的有序無序相變受薄膜層數奇偶性的影響。薄膜層數奇偶性不同，會導致薄膜具有不同的相結構和熱力學性質。在不同表面偏析場下，奇數層薄膜和偶數層薄膜具有不同的相結構和相圖種類。偶數層薄膜由于對稱性破缺和表面偏析作用，出現了反相疇界現象，其有序無序相變過程中出現了中間溫度相，相圖也相對復雜。而奇數層薄膜的有序無序相變類似體材料的相變。2)由于薄膜受強表面偏析

3、作用和有限尺寸效應，對應體組分為O．5的化學勢區(qū)間，奇數層薄膜中出現種相，它不存在嚴格熱力學意義上的有序無序相變。而相應偶數層薄膜中出現的為相結構。偶數層薄膜的相變可以通過比熱或序參量隨溫度的變化來判斷。3、)奇數層薄膜和偶數層薄膜的化學勢溫度相圖中都出現了臨界點。4、)當表面偏析場大于某臨界場時，對于N個原子層組成的薄膜系統(tǒng)，其邊界的兩個原子層將與內部的N-2個原子層分離，此時在薄膜相圖上，出現了有序相和無序相在低溫下同時存在的現象。