Определение равновесных параметров решетки различных ГПУ-монокристаллов с помощью потенциала межатомного взаимодействия ми

Обосновывается выбор безразмерных параметров (показатели степени) потенциала Ми, обобщающего потенциал Леннарда-Джонса, для описания механических свойств металлических монокристаллов с ГПУ-решеткой. Таким материалам соответствует два равновесных параметра кристаллической решетки, один из них представляет собой расстояние между слоями с одинаковой укладкой атомов, а второй - межатомное расстояние в слое. В качестве критерия выбора параметров потенциала Ми используется совпадение известного из экспериментов отношения параметров кристаллической решетки и их отношение, полученное теоретически. Показано, что любой паре значений показателей степени в потенциале Ми соответствует определенное отношение параметров кристаллической ГПУ-решетки. Приведены показатели степени потенциала Ми, соответствующие известным металлам с ГПУ-решеткой: титану, цинку, магнию, кобальту, цирконию, бериллию и ряду других материалов. С помощью найденных значений параметров потенциала Ми может быть выполнена оценка упругих свойств ГПУ-монокристаллов. Сравниваются два подхода к определению равновесных расстояний кристаллической решетки - более простой с вычислительной точки зрения - силовой (равенство нулю результирующих сил на гранях образца) и энергетический (обеспечивается минимум потенциальной энергии всего образца). Показано, что оба подхода дают значения равновесных параметров решетки с отличием, составляющим менее 1 %. Обнаружена зависимость равновесных параметров ГПУ-решетки от размеров образца.