Revista de Investigación de Física 14, 111401754 (2011) Estudio de la difusión atómica en el intermetálico FeAl mediante Monte Carlo cinético E. Manrique Castillo * 1 , J. Rojas Tapia 1 y E. Torres Tapia 1 1 Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, A.P. 014-0149, Lima, Perú Recibido 20 febrero 2011 – Aceptado 30 octubre 2011 La difusión atómica en el intermetálico FeAl ordenado con estructura B2 se estudia mediante el método Monte Carlo cinético. Usamos las interacciones entre pares hasta los segundos vecinos más próximos con condiciones de frontera periódicas. Determinamos las constantes de difusión en función de la tem- peratura. Calculamos la función de autocorrelación que revela la vacante que efectúa saltos altamente correlaciones en la red a bajas temperaturas y los átomos que saltan a posiciones de su propia subred a temperaturas moderadas. Palabras claves: Monte Carlo Cinético, difusión, FeAl, energía de activación.. Kinetic Monte Carlo study of atomic diffusion in the FeAl intermetallic compound The atomic diffusion in the FeAl intermetallic compound with B2 ordered structure were studied by the kinetic Monte Carlo method. We use the pair interactions up to second neighbors with periodic boundary conditions to avoid surface effects. Diffusion constants was determined as a function of temperature, covering both ordered and disordered phases. In addition, we calculate the autocorrelation function which shows first, highly correlated jumps of the vacancy in the lattice at low temperatures and second, the atoms that jump to positions of its own sublattice at moderate temperatures. Keywords: Kinetic Monte Carlo, diffusion, FeAl, activation energy. Un sistema binario A-B se considera ordenado si la estructura atómica se describe mediante 2 o más subre- des, que son ocupadas predominantemente por cierto tipo de átomos. En tales sistemas, bajo ciertas condicio- nes y determinadas concentraciones estequiométricas, se realiza la ordenación de largo alcance, formándose de esta manera las superestructuras. Las superaleacio- nes en base al intermetálico FeAl pertenece a la clase de materiales con excelentes propiedades mecánicas y alta resistencia a la corrosión y la oxidación a altas tem- peraturas [1–3]. La estructura ordenada es responsa- ble de sus propiedades únicas, especialmente a elevadas temperaturas, debido a la existencia de orden de largo alcance que involucra grandes superredes, los cuales re- ducen el movimiento de las dislocaciones y movilidad de los átomos. El conocimiento del comportamiento de la difusión es de vital importancia para la producción y uso práctico de estos materiales estructurales, debido a que procesos tales como la transformación de fases, la deformación y el crecimiento están íntimamente rela- cionados con el transporte atómico. Los fenómenos de difusión en las aleaciones intermetálicas ordenadas B2 todavía no está comprendido totalmente [4–6]. Es acep- tado que la difusión procede vía la migración de defec- tos vacantes. Los principales defectos puntuales en las aleaciones ordenadas son las vacantes térmicas y los de- fectos antisitios (DAS) de tipo A y B 1 . Además, un rol muy importante juegan los defectos triples que constan de 2 A-vacantes y un A-DAS [5,7,8]. La información ex- perimental sobre el rol de las vacantes y los mecanismos de difusión se obtienen usando espectroscopia cuasie- lástica Mössbauer de ensanchamiento de línea [9], que nos proporciona los vectores de saltos individuales para un modelamiento apropiado [10, 11]. Los experimentos de la difusión atómica en la fase B2, en particular en FeAl ordenado, permite observar que la difusión ocurre vía saltos a los primeros vecinos más próximos (pvm) y que durante la migración de las vacantes no se altera el orden de largo alcance. Esto ha motivado que algunos autores sugieran que la difusión atómica resulta de las ∗ emanriquec@unmsm.edu.pe 1 El defecto antisitio A ocurre cuando un átomo A ocupa el sitio de B en la subred β. 1