Propiedades cohesivas de los intermetálicos (Cu,Ni)-(In,Sn): base de datos, tendencias y correlaciones con la densidad electrónica.

S.RAMOS ; N.V.GONZALEZ LEMUS; G.F.CABEZA; A. FERNÁNDEZ GUILLERMET

Villa de Merlo, San Luis

Congreso; 100ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

En este trabajo sepresenta un estudio teórico de las fases intermetálicas Me-X (con Me=Cu,Ni yX=In, Sn), utilizando cálculos basados en la teoría de la funcional densidad(DFT) mediante el código VASP (Vienna ab initio simulation package). Se adoptóel método de ondas aumentadas y proyectadas (PAW) y la energía de intercambio ycorrelación fue tratada mediante la aproximación del gradiente generalizado(GGA-PW91). Esta técnica de cálculo fue aplicada al estudio de las propiedadesde un gran número de fases intermetálicas (FIs) de los sistemas Cu-In, Cu-Sn,Ni-In y Ni-Sn. En particular, se determinó el volumen por átomo (Vo), elmódulo de compresión (Bo) y su derivada con respecto a la presión(B´), la energía cohesiva (Ecoh) y la densidad de estados electrónicos (DOS) de untotal de 56 FIs, que incluyen: (a) las fases consideradas estables en lossistemas binarios; (b) las reportadas metastables; y, (c) los compuestos hipotéticosinvolucradas en el modelado termodinámico de la energía de Gibbs de intermetálicosusando el Compound-Energy formalism (CEF). La base de datos así desarrollada seutilizó, en primer lugar, para estudiar el efecto de la composición sobre laspropiedades mencionadas y las variaciones de Bo y Ecoh con Vo. Deesta manera se determinaron los efectos de reemplazar Cu por Ni en fases Me-X(Me=Cu,Ni, X=In,Sn). En segundo lugar, se establecieron correlaciones entre laspropiedades cohesivas y el número de electronesde valencia por átomo (ne). En particular, se establecieron lasrelaciones (Bo/Vo)1/2 vs.ne y (Ecoh1/2/Vo) vs. ne, y secompararon estas correlaciones con las que surgen de utilizar los parámetros nWS propuestospor Miedema para representar la densidad electrónica en los bordes de la celdade Wigner-Seitz. En vista de la co-variación de propiedades cohesivasestablecida en este trabajo, se utiliza la información sobre las DOS de las FIspara analizar las tendencias en Ecoh. A tal fin se adoptauna visión de las contribuciones a la cohesión en estas fases que tiene encuenta las contribuciones de los estados electrónicos s/p y d de los elementos involucrados. Finalmentese realiza un análisis comparativo de las DOS de varias FIs iso estructuralesdel tipo Me-X, y se propone una interpretación microscópica de los efectos dereemplazar Cu por Ni sobre la Ecoh de estos intermetálicos.