Simulación Monte Carlo de la transición orden-desorden y la formación de agregados atómicos en las aleaciones modelos tridimensionales

Abstract

El fenómeno de ordenación químico en las aleaciones binarias influye directa y fuertemente sobre sus propiedades físicas tales como resistividad eléctrica, capacidad calorífica, constantes elásticas, coeficiente de Hall, etc. Las aleaciones binarias con tendencia a ordenamiento químico a bajas temperaturas, como el sistema Cu-Au y Fe-Al, son interesantes debido a sus importantes propiedades eléctricas y de resistencia a altas temperaturas. El objetivo principal del trabajo es investigar el fenómeno de transición de fases orden¬-desorden en las aleaciones binarias mediante la simulación con el método Monte Carlo y el algoritmo de Metrópolis. Usamos el modelo ABV de la aleación binaria para simular los sistemas AB3 y AB (Cu3AuyFeAl) considerando internaciones atómicas de pares hasta los terceros vecinos más próximos. La dinámica fue introducida por medio de una vacan¬te que intercambia de posición con los átomos vecinos más próximos con cierta probabilidad; además aplicamos condiciones periódicas de frontera para evitar efectos de borde. Una vez logrado el equilibrio térmico a la temperatura requerida se almacenan los datos para calc¬ular la energía del sistema, el calor específico y los parámetros de orden de largo (LRO) y Corto alcance (SRO) de Warren ¬Cowley. En base a los datos obtenidos se han determinado la temperatura crítica de transición orden -desorden para los sistemas estudiados. También hallamos las probabilidades de formación de clústeres (agregados) en la aleación en un amplio rango de temperaturas así como en un rango de concentración de una de las componentes.