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剪切应变下刃型位错的滑移机理的晶体相场模拟

高英俊 全四龙 邓芊芊 罗志荣 黄创高 林葵

剪切应变下刃型位错的滑移机理的晶体相场模拟

高英俊, 全四龙, 邓芊芊, 罗志荣, 黄创高, 林葵
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  • 针对刃型位错的滑移运动, 构建包含外力场与晶格原子密度耦合作用的体系自由能密度函数, 建立剪切应变作用体系的晶体相场模型. 模拟了双相双晶体系的位错攀移和滑移运动, 计算了位错滑移的Peierls势垒和滑移速度. 结果表明: 施加较大的剪切应变率作用, 体系能量变化为单调光滑曲线, 位错以恒定速度做连续运动, 具有刚性运动特征; 剪切应变率较小时, 体系能量变化出现周期波动特征, 位错运动是处于低速不连续运动状态, 运动出现周期“颠簸”式滑移运动, 具有黏滞运动特征; 位错启动运动, 存在临界的势垒. 位错启动攀移运动的Peierls势垒要比启动滑移Peierls势垒大几倍. 位错攀移和滑移运动特征与实验结果相符合.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51161003)、广西自然科学重点基金(批准号: 2012GXNSFDA053001)、 广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室开放基金(批准号: GXKFJ12-01)和广西研究生教育创新计划项目基金(批准号: YCSZ2014039)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-15
  • 修回日期:  2014-11-24
  • 刊出日期:  2015-05-05

剪切应变下刃型位错的滑移机理的晶体相场模拟

  • 1. 广西大学物理科学与工程技术学院, 广西高校新能源材料及相关技术重点实验室, 南宁 530004;
  • 2. 玉林师范学院物理科学与工程技术系, 玉林 537000
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51161003)、广西自然科学重点基金(批准号: 2012GXNSFDA053001)、 广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室开放基金(批准号: GXKFJ12-01)和广西研究生教育创新计划项目基金(批准号: YCSZ2014039)资助的课题.

摘要: 针对刃型位错的滑移运动, 构建包含外力场与晶格原子密度耦合作用的体系自由能密度函数, 建立剪切应变作用体系的晶体相场模型. 模拟了双相双晶体系的位错攀移和滑移运动, 计算了位错滑移的Peierls势垒和滑移速度. 结果表明: 施加较大的剪切应变率作用, 体系能量变化为单调光滑曲线, 位错以恒定速度做连续运动, 具有刚性运动特征; 剪切应变率较小时, 体系能量变化出现周期波动特征, 位错运动是处于低速不连续运动状态, 运动出现周期“颠簸”式滑移运动, 具有黏滞运动特征; 位错启动运动, 存在临界的势垒. 位错启动攀移运动的Peierls势垒要比启动滑移Peierls势垒大几倍. 位错攀移和滑移运动特征与实验结果相符合.

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