Étude de l'ordre local par simulation numérique : application aux liquides de métaux de transition et à leurs alliages

par Lien Do Phuong

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des matériaux

Sous la direction de Alain Pasturel.

Soutenue en 1993

à Grenoble INPG .

mots clés

• Physique
• Etat condense
• Proprietes mecaniques et thermiques
• Simulation numerique
• Etat liquide
• Systeme desordonne
• Calcul dynamique moleculaire
• Alliage almn
• Nk
• Al mn
• 6125 m
• Pac
• Numerical simulation
• Liquid state
• Disordered systems
• Molecular dynamics calculations

Résumé

Le but de ce memoire est l'etude de l'ordre local dans les alliages desordonnes a base de metaux de transition. Le travail comporte deux volets. Dans la premiere partie, les forces d'interaction interatomique sont developpees sur une base mecanique quantique a partir de la definition de l'ordre de liaison. L'hamiltonien utilise est un hamiltonien de liaisons fortes, la base universelle de harrison servant a la determination des parametres. Dans la deuxieme partie, un programme de dynamique moleculaire est mis au point, base sur l'algorithme de verlet. L'utilisation des forces interatomiques couplee a la dynamique moleculaire permet entre autre de determiner la structure atomique des materiaux topologiquement desordonnes comme les materiaux liquides ou amorphes. Les applications sont presentees dans la derniere partie. D'abord, les resultats obtenus pour les liquides de metaux de transition 3d sont compares avec l'experience. Ensuite, nous etudions les alliages liquides al1-xmtx pour lesquels les determinations experimentales tres precises existent. L'accord entre les resultats theoriques et experimentaux est excellent, mettant en evidence un ordre icosaedrique dans l'alliage liquide al80mn20. Enfin, les alliages amorphes a base d'yttrium et un metal de transition sont egalement etudies. Les effets de taille et electroniques sont intimement couples dans la determination des forces interatomiques. Le resultat principal est la mise en evidence d'un ordre polytetraedrique ou prismatique suivant le metal de transition allie a l'yttrium

Titre traduit

Local order study by numerical simulation: application to the liquid transition-metals and their alloys

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