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UN POTENCIAL INTERATÓMICO OPTIMIZADO PARA LAS ALEACIONES DE CU-NI CON EL MÉTODO ÁTOMO-INCRUSTADO.

1. Introducción
Se ha desarrollado un modelo semi-empírico utilizando densidades de carga para aleaciones de Cu-Ni basado en el método de átomo-incrustado (EAM), determinado así mediante el ajuste en los datos experimentales como son: constantes de red, energías cohesivas, módulo decompresibilidad, constantes elásticas, longitudes de enlace diatómicas, y energía de enlace.
Ha habido un creciente interés en el desarrollo de potenciales de iteración, ya que proporcionan alternativas para la mecánica cuántica en simulaciones a escala atómica de los materiales bajo diferentes condiciones termodinámicas.
Por otra parte las simulaciones para problemas realistas como diagramas de fase y decrecimiento epitaxial de materiales se requiere gran cantidad de tiempo y celdas computacionales. Con este fin los potenciales de alta calidad podrían ser una opción real para hacer frente a problemas en la parte computacional y poder estudiar las propiedades estáticas y dinámicas de sistemas más grandes.
Existen varias técnicas para el desarrollo de este tipo de potencial: Finish-Sinclair (FSM),el enfoque fuerte unión (TBA), la teoría efectiva a mediano (EMT), el método de la fuerza de coincidencia (FMM), y el método del átomo-incrustado (EAM). Todos estos modelos se basan en la Parametrización de la energía total del sistema. Dado que la exactitud es dictada principalmente por un procedimiento de parámetros y la selección de valores, la generación en el EAM se puede ver obstaculizadopor la falta datos experimentales, tales como las estructuras cristalográficas, valores precisos y constantes elásticas.
Este estudio se centra en el desarrollo optimizado de potencias semi-empíricas para las aleaciones de Cu-Ni, para esto se realizara la parametrización que consiste en un amplio conjunto de cálculos de densidad funcional, asi como propiedades experimentales. En el primerdesarrollo potencial en el EAM fue mediante seis metales fcc: Ag, Cu, Ni, Au, Pt, Pd y sus aleaciones. Por ejemplo los potenciales de aleación de Cu-Ni se genera a través de un proceso global donde se optimizan las propiedades de dicha aleación pero no solo para ella sino que también para la aleación de Cu y Ni en conjunto de los elementos restantes.
Por lo tanto en el estudio se trata de generar unpotencial preciso y altamente optimizado con la aleación de Cu-Ni que produzca predicciones fiables para las propiedades estructurales, energéticas y fonones de la aleación.
2. Desarrollo
2.1. Formación de configuraciones cristalográficas
Utilizando cálculos ab initio para generar los datos sobre las estructuras, por ejemplo para todos los cálculos y simulaciones tanto para loselementos puros y las aleaciones se eligió la estructura cristalina cubica centrada en las caras (fcc). Por otro lado para realizar pruebas monoatómicas para diversas configuraciones atómicas, se utilizaron las estructuras (hcp), (bcc), (sc), (dc).
Para generar dichos datos se utilizaron datos de la aleación Cu-Ni, teniendo así tres tipos de compuestos a) 75% Cu y 25% Ni solución solida b) 50% Cu y 50%Ni mezcla solida c) 25% Cu y 75% Ni solución aleatoria. Representando a su vez el orden local de las estructuras cristalina continua de la siguiente manera L 1 0, L 1 1, L 1 2 y L 1 3 con el fin de evitar la magnetización del Ni en altas concentraciones. Las celdas unitarias que describen los cristales y la simetría contienen 23 átomos de los cristales fcc.
2.2. Cálculos ab initio
Loscálculos DFT independientemente de la técnica utilizada en el intercambio y la función de correlación (LDA) o la aproximación del gradiente generalizado (GGA), tanto las energías calculadas y las constantes de red son sobreestimadas. Dado que la DFT no implica montaje directo los resultados de los valores experimentales se desvían, una vía para cambiar las energías de equilibrio (Ĕ) calculado con el...