Computational nanotechnologyComputational nanotechnologyComputational nanotechnologyComputational nanotechnologyComputational nanotechnologyComputational nanotechnology2313-223X2587-9693YUR-VAK529707ArticlesСтатьиResearch ArticleENERGETICS AND ELECTRONIC STRUCTURE OF AMORPHOUS METALS AND COATINGSЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ И ПОКРЫТИЙ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 01.04.07 «ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ»)ZavodinskyVictor Grigor'evichЗаводинскийВиктор Григорьевич

Ph.D, Professor; Leader-Researcher

д-р физ.-мат. наук, профессор; ведущий научный сотрудник

vzavod@mail.ruGorkushaOlga AleksandrovnaГоркушаОльга Александровна

Ph.D, Doctor; Senior Researcher

канд. физ.-мат. наук; старший научный сотрудник

o_garok@rambler.ruthe Institute for Materials Science of the Russian Academy of Sciences. KhabarovskИнститут материаловедения ХНЦ ДВО РАН, ХабаровскKhabarovsk Department of Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences. KhabarovskХабаровское отделения Института прикладной математики ДВО РАН, Хабаровск1503201961NO1 (2019)№1 (2019)262905072023Copyright ©; 2019, Yur-VAKCopyright ©; 2019, Юр-ВАК2019Yur-VAKЮр-ВАКhttps://journals.eco-vector.com/2313-223X/about/editorialPolicieshttps://journals.eco-vector.com/2313-223X/article/view/529707

Simulation of amorphous metals (Al and Ti) and their contact are carried out by methods of the density functional theory. It is shown that amorphous metals can demonstrate approximately the same cohesive energy that crystalline metals. Densities of electronic states were calculated and compared for amorphous and crystalline metal states. Values of adhesion energy for contacts “crystal - crystal”, “crystal - amorphous system”, and “amorphous system - amorphous system” were compared.

Методами теории функционала плотности проведено моделирование свойств аморфных металлов (алюминия и титана) и их контакта. Показано, что металлы могут обладать в аморфном состоянии примерно такой же энергией когезии, что и в кристаллическом виде. Рассчитаны и сопоставлены плотности электронных состояний аморфных и кристаллических металлов. Проведено сравнение энергии адгезии для контактов «кристалл - кристалл», «кристалл - аморфная система» и «аморфная система - аморфная система».

аморфные металлымоделированиеэнергия когезииэнергия адгезииэлектронная структураWeaire D. The structure of amorphous solids // Contemporary Physics. 1976. 17:2. Р. 173-191.Глезер А.М. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы // Рос. хим. ж-л (Ж-л Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. XLVI. № 5. Р. 57-63,Gleiter H. The way from today’s materials to new kinds of amorphous solids: nano-glasses // Proc. Indian Nath. Sci. Acad. 2014. 80 (1). Р. 55-75.Chen H.S. Metallic glasses // Chinese J. Phys. 1990. 28 (5). Р. 407-425.Wang Y., Fang Y.Z., Kikegawa T. et al. Amorphouslike diffraction pattern in solid metallic titanium // Physical Review Letters. 2005. 95 (15) 155501; DOI: 10.1103/PhysRevLett.95.155501.Краснов В.Ю., Полетаев Г.М., Старостенков М.Д. Исследование структуры аморфного никеля // Фундам. проблемы современ. материаловед. 2006. 4. Р. 37-45.Ohnuma M., Abe T., Onodera H. Crystallization of sputter deposited Ti-Al amorphous alloy // Mat. Res. Soc. SymP. Proc. 1996. 400. Р. 209-214.Mencer D.E., Naugle D.G., Cocke D.L., Callaway T.O. Structure and thermal stability of amorphous co-deposited Ti-Al alloys // Appl. Phys. Communic. 1992. 11. Р. 7-18.Stachurski Z.H. On structure and properties of amorphous materials // Materials. 2011. 4. Р. 1564-1598; DOI:10.3390/ma4091564.Chu J.J., Steeves C.A. Thermal expansion and recrystallization of amorphous Al and Ti: A molecular dynamics study // J. Non-Crys-talline Solids. 2011. 357. Р. 3765-3773.Xingxing Yue, Akihisa Inoue, Chain-Tsuan Liu, Cang Fan. The development of structure model in metallic glasses // Mater. Res. 2017. 20 (2). Р. 326-338.Cargill G.S. Dense random packing of hard spheres as a structural model for noncrystalline metallic solids // J. Appl. Phys. 1970. 41 (5). Р. 2248-2250.Nicholson D.M.C., Stocks G.M., Shelton W.A. et al. Ab initio studies of the electronic structure and energetics of bulk amorphous metals //Metallurgical and Materials Transactions. 1998. 29A. Р. 1845-1851.Vishnu Karthik Guda, Cherukara Mathew, Kim Hojin, Strachan Alejandro. Amorphous Ni/Al nanoscale laminates as high-energy intermolecular reactive composites // Phys. Rev. B. 2012. 201285. 184206 (1-7); DOI: 10.1103/PhysRevB.85.184206.Beckstedte M., Kley A., Neugebauer J., Scheffler M. Density functional theory calculations for polyatomic systems: electronic structure, static and elastic properties and ab initio molecular dynamic // Comput. Phys. Commun. 1997. 107. Р. 187-205.Fuchs M., Scheffler M. Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density function-al theory // Comput. Phys. Commun. 1999. 119. Р. 67-165.Perdew J.P., Wang Y. Accurate and simple density functional for the electronic exchange energy // Phys. Rev. B. 1986. 33. Р. 8800-8802Kittel C. Introduction to Solid State Physics. 8th edition. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc, 2005.