[Diffusion et couplage de flux dans les alliages concentrés sous irradiation : une approche de champ moyen auto-cohérente]
Dans un alliage sous irradiation, le transport des atomes est contrôlé par deux types de défauts créés, les lacunes et les interstitiels. Les récents développements de la théorie de champ moyen auto-cohérente (SCMF) permettent de traiter dans le même formalisme la diffusion des lacunes et des interstitiels dans un alliage multi-composant. A partir d'un modèle de fréquence de saut atomique, la théorie (SCMF) en déduit les coefficients phénoménologiques de la matrice d'Onsager et les flux de matière associés. Les fréquences de saut dépendent de l'environnement local par un modèle dit « de liaisons coupées », ce qui permet de prédire la grande variété de fréquences impliquées dans un alliage concentré à partir d'un petit nombre de paramètres thermodynamiques et cinétiques. Les corrélations cinétiques sont prises en compte par un ensemble d'interactions effectives dépendant du temps et introduites dans une fonction de distribution du système hors d'équilibre. Les différentes approximations de la théorie SCMF incluent la plupart des autres modèles de diffusion. Les derniers progrès furent d'étendre l'approche multi-fréquence habituellement réservée aux alliages dilués aux alliages concentrés avec des fréquences de saut qui dépendent de l'environnement local et de généraliser le formalisme initialement développé pour le mécanisme de diffusion lacunaire à celui plus complexe de l'interstitiel dans la configuration dissociée (dumbbell).
When an alloy is irradiated, atomic transport can occur through the two types of defects which are created: vacancies and interstitials. Recent developments of the self-consistent mean field (SCMF) kinetic theory could treat within the same formalism diffusion due to vacancies and interstitials in a multi-component alloy. It starts from a microscopic model of the atomic transport via vacancies and interstitials and yields the fluxes with a complete Onsager matrix of the phenomenological coefficients. The jump frequencies depend on the local environment through a ‘broken bond model’ such that the large range of frequencies involved in concentrated alloys is produced by a small number of thermodynamic and kinetic parameters. Kinetic correlations are accounted for through a set of time-dependent effective interactions within a non-equilibrium distribution function of the system. The different approximations of the SCMF theory recover most of the previous diffusion models. Recent improvements of the theory were to extend the multi-frequency approach usually restricted to dilute alloys to diffusion in concentrated alloys with jump frequencies depending on local concentrations and to generalize the formalism first developed for the vacancy diffusion mechanism to the more complex diffusion mechanism of the interstitial in the dumbbell configuration.
Mot clés : Lacune, Interstitiel, Diffusion, Alliage, Irradiation
Maylise Nastar 1
@article{CRPHYS_2008__9_3-4_362_0,
author = {Maylise Nastar},
title = {Diffusion and coupled fluxes in concentrated alloys under irradiation: a self-consistent mean-field approach},
journal = {Comptes Rendus. Physique},
pages = {362--369},
publisher = {Elsevier},
volume = {9},
number = {3-4},
year = {2008},
doi = {10.1016/j.crhy.2007.09.001},
language = {en},
}
TY - JOUR AU - Maylise Nastar TI - Diffusion and coupled fluxes in concentrated alloys under irradiation: a self-consistent mean-field approach JO - Comptes Rendus. Physique PY - 2008 SP - 362 EP - 369 VL - 9 IS - 3-4 PB - Elsevier DO - 10.1016/j.crhy.2007.09.001 LA - en ID - CRPHYS_2008__9_3-4_362_0 ER -
Maylise Nastar. Diffusion and coupled fluxes in concentrated alloys under irradiation: a self-consistent mean-field approach. Comptes Rendus. Physique, Volume 9 (2008) no. 3-4, pp. 362-369. doi : 10.1016/j.crhy.2007.09.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2007.09.001/
[1] Phys. Rev., 37 (1931), p. 405
[2] Phil. Mag., 81 (2006), p. 1513
[3] M. Nastar, V. Barbe, Faraday Discussions, DOI:, 2006 | DOI
[4] Phil. Mag. A, 64 (1991), p. 341
[5] Phys. Rev. B, 72 (2005), p. 064117
[6] Phys. Rev. Lett., 92 (2004), p. 175503
[7] Phys. Rev. B, 71 (2005), p. 214109
[8] Phys. Rev. B, 75 (2007), p. 094303
[9] J. Phys. Chem. Solids, 20 (1961), p. 17
[10] Phys. Rev. B, 28 (1983), p. 648
[11] Phil. Mag., 87 (2006), p. 1649
[12] Phil. Mag. A, 80 (2000), p. 155
[13] Phil. Mag., 85 (2005), p. 3767
[14] Phil. Mag., 86 (2006), p. 3503
[15] Phys. Rev. B, 76 (2007), p. 054205
[16] Phys. Rev. B, 76 (2007), p. 054206
[17] Phys. Rev. B, 41 (1990), p. 2279
[18] Solid State Phenomena, 129 (2007), p. 31
[19] Phys. Rev. B, 69 (2004), p. 064109
[20] Nat. Mater., 5 (2006), p. 482
[21] Phys. Rev., 81 (1951), p. 988
[22] JETP Lett., 63 (1996), p. 471
[23] Physica A, 128 (1984), p. 334
[24] Atomic Transport in Solids, Cambridge University Press, 1993
[25] Phys. Rev. B, 2 (1970), p. 264
[26] Phil. Mag. Lett., 86 (2006), p. 321
[27] Phil. Mag., 85 (2005), p. 1530
[28] J. App. Phys., 72 (1992), p. 1350
[29] Adv. Eng. Mater., 8 (2006), p. 1245
[30] J. Phys. Soc. Japan, 18 (1963) no. suppl. 2, p. 197
[31] Phys. Rev. B, 4 (1971), p. 1111
[32] Phil. Mag. A, 59 (1989), p. 141
[33] Phil. Mag. A, 40 (1979), p. 525
[34] Phys. Status Solidi, 105 (1981), p. 223
Cité par Sources :
Commentaires - Politique