Удельное сопротивление циркония в окрестности плавления: эксперимент и первопринципный расчет

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Представлены данные об удельном электрическом сопротивлении циркония в твердом и жидком состояниях в окрестности плавления, полученные в экспериментах по импульсному нагреву проволочек, а также в расчетах методом квантовой молекулярной динамики с использованием формулы Кубо–Гринвуда. Проанализировано влияние примеси гафния на результаты расчетов и измерений.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

А. Дороватовский

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Rússia, Москва

М. Шейндлин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Rússia, Москва

В. Фокин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Rússia, Москва

Д. Минаков

Объединенный институт высоких температур РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: minakovd@jiht.ru
Rússia, Москва

Bibliografia

  1. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89th ed. / Ed. Lide D.R. Boca Raton: CRC Press, 2008–2009. 2736 p.
  2. Минцев В.Б. Динамические методы в физике неидеальной плазмы. Начало // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 885.
  3. Ломоносов И.В., Фортова С.В. Широкодиапазонные полуэмпирические уравнения состояния вещества для численного моделирования высокоэнергетических процессов // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 596.
  4. Ткаченко С.И., Хищенко К.В., Воробьев В.С., Левашов П.Р., Ломоносов И.В., Фортов В.Е. Метастабильные состояния жидкого металла при электрическом взрыве // ТВТ. 2001. Т. 39. № 5. С. 728.
  5. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Consistent Interpretation of Experimental Data for Expanded Liquid Tungsten near the Liquid–Gas Coexistence Curve // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 2. P. 024205.
  6. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Thermophysical Properties of Liquid Molybdenum in the Near-critical Region Using Quantum Molecular Dynamics // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 18. P. 184204.
  7. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Interpretation of Pulse-heating Experiments for Rhenium by Quantum Molecular Dynamics // High Temp. – High Press. 2020. V. 49. № 1–2. P. 211.
  8. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Ab Initio Inspection of Thermophysical Experiments for Molybdenum near Melting // AIP Adv. 2018. V. 8. № 12. P. 125012.
  9. Paramonov M.A., Minakov D.V., Fokin V.B., Knyazev D.V., Demyanov G.S., Levashov P.R. Ab Initio Inspection of Thermophysical Experiments for Zirconium near Melting // J. Appl. Phys. 2022. V. 132. № 6. P. 065102.
  10. Knyazev D.V., Levashov P.R. Ab Initio Calculation of Transport and Optical Poperties of Aluminum: Influence of Simulation Parameters // Comput. Mater. Sci. 2013. V. 79. P. 817.
  11. Савватимский А.И., Коробенко В.Н. Высокотемпературные свойства металлов атомной энергетики (цирконий, гафний и железо при плавлении и в жидком состоянии). М.: Изд-во МЭИ, 2012. 216 с.
  12. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Свойства твердого и жидкого циркония // ТВТ. 1991. Т. 29. № 5. С. 883.
  13. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Измерение температуры циркония от температуры плавления до 4100 K с применением моделей черного тела в жидком состоянии // ТВТ. 2001. Т. 39. № 3. С. 518.
  14. Костановский А.В., Костановская М.Е. Определение теплоемкости в экспериментах импульсного электрического нагрева // ТВТ. 2021. Т. 59. № 5. С. 790.
  15. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Удельная теплоемкость жидкого циркония до 4100 К // ТВТ. 2001. Т. 39. № 5. С. 712.
  16. Савватимский А.И. Теплоемкость и электросопротивление металлов Ta и W от точки плавления до 7000 К при импульсном нагреве током // ТВТ. 2021. Т. 59. № 5. С. 686.
  17. Korobenko V.N., Savvatimski A.I., Sevostyanov K.K. Experimental Investigation of Solid and Liquid Zirconium // High Temp. – High Press. 2001. V. 33. № 6. P. 647.
  18. Савватимский А.И., Онуфриев С.В., Вальяно Г.Е., Киреева А.Н., Патрикеев Ю.Б. Электрическое сопротивление жидкого гадолиния (с содержанием углерода 29 ат. %) для температур 2000–4250 К // ТВТ. 2020. Т. 58. № 1. С. 148.
  19. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Температурная зависимость плотности и удельного электросопротивления жидкого циркония до 4100 K // ТВТ. 2001. Т. 39. № 4. С. 566.
  20. Korobenko V.N., Agranat M.B., Ashitkov S.I., Savvatimski A.I. Zirconium and Iron Densities in a Wide Range of Liquid States // Int. J. Thermophys. 2002. V. 23. P. 307.
  21. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Свойства жидкого циркония до 4100 К // ЖФХ. 2003. Т. 77. № 10. С. 1742.
  22. Беликов Р.С. Экспериментальное исследование теплофизических свойств системы Mo–C эвтектического состава и графита при высоких температурах. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: ОИВТ РАН, 2018.
  23. Knyazev D.V., Levashov P.R. Thermodynamic, Transport, and Optical Properties of Dense Silver Plasma Calculated Using the Greekup Code // Contrib. Plasma Phys. 2019. V. 59. № 3. P. 345.
  24. Demyanov G.S., Knyazev D.V., Levashov P.R. Continuous Kubo–Greenwood Formula: Theory and Numerical Implementation // Phys. Rev. E. 2022. V. 105. № 3. P. 035307.
  25. Kresse G., Hafner J. Ab Initio Molecular Dynamics for Liquid Metals // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. № 1. P. 558.
  26. Blöchl P.E. Projector Augmented-wave Method // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. № 24. P. 17953.
  27. Fokin V., Minakov D., Levashov P. Ab Initio Calculations of Transport and Optical Properties of Dense Zr Plasma Near Melting // Symmetry. 2022. V. 15. № 1. P. 48.
  28. Desai P.D., James H.M., Ho C.Y. Electrical Resistivity of Vanadium and Zirconium // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13. № 4. P. 1097.
  29. Milošević N.D., Maglić K.D. Thermophysical Properties of Solid Phase Zirconium at High Temperatures // Int. J. Thermophys. 2006. V. 27. P. 1140.
  30. Пелецкий В.Э., Бельская Э.А. Электрическое сопротивление тугоплавких металлов. Справ. М.: Энергоиздат, 1981.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup for pulsed heating: 1 - sample in a high-pressure chamber; 2 - ceramic insulator; 3 - sapphire window; 4 - electrical input (bronze); 5 - controlled spark gap; 6 - current transformer; 7 - shadow shooting chamber; 8 - pyrometer; 9 - 660 nm illumination laser; 10 - dichroic mirror; 11 - replaceable protective glasses; 12 - gas supply, helium 1-7000 bar.

Baixar (140KB)
Metadados
3. Fig. 2. Specific resistance of zirconium depending on molar enthalpy (this work): 1 – iodide zirconium; 2 – zirconium of the Alfa Aesar brand (1.5% Hf); 3 – results of calculation of KMD + KG; 4 – results of calculation of KMD + KG, related to the initial volume; dashed line – linear approximation of calculation points for β-Zr and liquid; 5 – [19], 6 – [12].

Baixar (83KB)
Metadados
4. Fig. 3. Specific resistance of zirconium depending on temperature (this work): 1 – iodide zirconium; 2 – Alfa Aesar brand zirconium (1.5% Hf); 3 – iodide zirconium with volume correction from first-principles calculations; 4 – KMD + KG calculations; 5 – [19], 6 – [17], 7 – [29], 8 – [30], 9 – [28].

Baixar (74KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».