dr hab. inż. Jakub Cieślak
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH
"Stopy wysokiej entropii"
Zapraszamy serdecznie na ostatnie już w tym semestrze Środowiskowe Seminarium Fizyki Ciała Stałego, które odbędzie się 10 czerwca (środa) o godzinie 9.00 w sali 108, I piętro budynku Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH (D-10), ul. Reymonta 19
Odkrycie nowej koncepcji formowania stopów wieloatomowych na drodze stapiania od kilku (co najmniej pięciu) do kilkunastu pierwiastków o zbliżonych udziałach procentowych, mimo początkowego dostrzeżenia przede wszystkim technologicznego znaczenia takich stopów, w ostatnich latach stało się przedmiotem intensywnych badań teoretycznych o charakterze podstawowym. Ten zwrot zainteresowań od aplikacyjnych do czysto poznawczych, ma związek z zaskakująco prostymi strukturami krystalicznymi (bcc, fcc lub hcp), pojawiającymi się podczas syntezy tych wieloskładnikowych układów, których jednak nie obserwuje się zwykle przy stapianiu mniejszej ilości pierwiastków. Mimo jak można podejrzewać skomplikowanego problemu powstawania nadzwyczaj prostych struktur w wieloatomowych stopach złożonych, wstępne wyjaśnienie tego faktu związane jest z ekstremalnie dużymi wartościami tzw. entropii konfiguracyjnej, rosnącej wraz ze wzrostem liczby pierwiastków tworzących stop, której maksimum jest osiągane w układach równo-składnikowych. Stopy takie nazwano stopami wysokiej entropii (high entropy alloys, HEA)
Pomimo niewątpliwych sukcesów jakimi cieszą się badania HEA, wiele aspektów ich powstawania nadal pozostaje niewyjaśnionych. Istnieją układy, w których - pomimo spełnienia wyżej zdefiniowanych warunków - proste struktury się nie pojawiają. W innych precyzyjne badania wykazały, że pomimo pozornie jednolitej struktury krystalograficznej, w jej obrębie obserwuje się różne rodzaje uporządkowania. Przykładowo w układzie AlFeCrNiCo, metodą dyfrakcji promieniowania X stwierdzono istnienie struktury bcc, ale także - w niewielkim procencie - uporządkowanej struktury B2.
W wystąpieniu omówiony zostanie problem powstawania dwóch faz a także porządkowania atomów w ramach struktury bcc na przykładzie układu AlFeCrNiCo. Przedstawione zostaną wyniki obliczeń struktury elektronowej oraz wyniki eksperymentalne otrzymane dla stopów przygotowanych metodą ograniczającą wpływ entropii na powstawanie faz.