С другой стороны, атом галлия, хотя и на 7 % меньше, чем атом плутония в α-фазе, расширяет решетку α-фазы, указывая на то, что в α-фазе присутствие галлия локализует большее число 5f-электронов. Расчеты Уилса и Эриксона [25] показали, что в а-фазе все пять 5f-электронов участвуют в межатомной связи, что делает весьма вероятным то, что добавка легирующей примеси разрывает связи, приводя к расширению объема, Хеккер и др. [26] также показали, что расширение решетки α'-фазы при нормальной температуре постепенно исчезает со временем и довольно быстро при несколько повышенных температурах. При мар-тенситном превращении атомы растворенного вещества захватываются случайным образом в α '-решетке, заставляя ее расширяться. Однако восемь различных узлов решетки имеют разные длины связей и разное число связей вдоль оси с, как показано на рис. 10. Авторы [26] предположили, что имеется движущая сила, которая перемещает растворенные атомы в предпочтительные узлы, а именно в восьмой узел решетки, потому что он имеет наименьшее число коротких связей. Основываясь на своих недавних расчетах, Садиг и Уолфер [57] показали, что восьмой узел является самым предпочтительным узлом замещения для галлия. Более того, они нашли, что элементарная ячейка α-фазы не расширяется, когда Оа занимает восьмой узел, в то время как Ga, замещающий другие узлы, вызывает значительное расширение, причем наибольшее расширение возникает, когда атом галлия находится в качестве примеси замещения в первом узле. Энергии замещения для Ga коррелируют с этим расширением объема, причем наибольшая разница в 1,5 эВ имеет место между первым и восьмым узлами. Это подтверждает предположение Хеккера и др. [26] о том, что атомы Ga, захваченные в узлах, отличных от восьмого узла, будут стремиться попасть в этот узел, и в результате этого процесса элементарная ячейка α' -фазы уменьшится. Приведенные результаты показывают, что атомы плутония, так же как атомы церия, легко меняют свою электронную конфигурацию, приспосабливая свой размер к окружению в решетке. Не удивительно поэтому, что сплавы плутония столь сложны.
展开▼
