SEGREGATION ENERGIES OF PHOSPHORUS AND SULFUR IN VARIOUS RELAXED STRUCTURES OF GRAIN BOUNDARIES IN Ni BY TIGHT-BINDING APPROXIMATION

Résumé
Les énergies de ségrégation des impuretés de valence s-p aux joints de grains du nickel ont été calculées dans le cadre de l'approximation des liaisons fortes. Les valeurs des intégrales de recouvrement ont été prises à partir des calculs de Harrison et les niveaux relatifs des énergies Es, Ep et Ed des orbitales s, p et d ont été déterminées à partir des calculs de structure atomique d'Herman et Skillman. Les impuretés de valence s-p ont été supposées électriquement neutres. Les énergies de ségrégation ont été évaluées pour les impuretés de phosphore et de soufre aux joints Σ = 5 (210), Σ = 5 (310), Σ = 11 (332) et Σ = 11 (113) dont la structure a été d'abord relaxée par une méthode de relaxation quasi-dynamique. Nos résultats sont en accord qualitatif avec les données experimentales.

Abstract
Grain boundary segregation of sp-valence impurities in Ni have been investigated using a tight-binding type electronic theory of s, p and d-basis orbitals. Two center integrals both for host and impurity atoms are determined within Harrison's universal scheme. The relative electronic energy levels Es, Ep and Ed of s, p and d basis orbital are taken from atomic structure calculations by Herman and Skillman and sp-valence impurities are assumed to be electrically neutral. Segregation energies are calculated for phosphorus and sulfur at Σ = 5 (210), Σ = 5 (310), Σ = 11 (310), Σ = 11 (113) grain boundaries, the structure of which was first relaxed by a quasi-dynamical technique. Our results show a qualitative agreement with experimental data of P and S segregation.