王博,路彦冬

(1石河子大学生态物理重点实验室,石河子832003;2石河子大学后勤管理处,石河子832003)

Cr中SIA辐照损伤的改进分析型嵌入原子法的分析

王博1,路彦冬2

(1石河子大学生态物理重点实验室,石河子832003;2石河子大学后勤管理处,石河子832003)

将MAEAM和MD模拟方法相结合,从原子尺度上研究Cr中哑铃(dumbbell)间隙的稳定结构,获得了哑铃SIA 在(001)和(110)表面的能量E,并计算了Cr中(110)和(111)哑铃SIA的形成能。结果表明:SIA处于Cr(001)和(110)面时,(110)哑铃SIA结构最为稳定;形成能的结果与用第一原理和其他的理论或实验方法获得的结果基本一致。

铬;改进分析型嵌入原子法;MD;哑铃;哑铃间隙子

在核辐照环境下,金属材料中粒子之间发生碰撞[1],点缺陷将不断产生。大部分点缺陷在很短时间内通过间隙子和空位的结合而消失,从而使金属材料性能发生变化。粒子辐照导致金属材料中稳定性发生变化[2],因此,间隙和空位缺陷问题长期以来引起了人们的广泛关注。在实验研究方面,有粒子散射谱(ISS)[3]、Auger能谱(AES)[4]和原子探针(FIM-AP)[5]等实验都对金属材料缺陷作过研究;在理论研究方面,有第一原理(Ab initio calculation)[6]、模特卡罗模拟方法(Monte Carlo,MC)[7]、有效介质理论(effective-medium theory)[8]、密度泛函理论(density functional theory,DFT)[9]等。基于准原子和密度函数理论,Daw和Baskes建立了嵌入原子法(EAM)[10],这一半经验方法先后成功的用于金属的点缺陷、表面结构和重构、表面偏析等特性的研究。但是该理论没有考虑晶体中原子电子密度分布的方向性。为此,Zhang等人在 EAM模型和Johnson的AEAM模型[11]基础上,建立了改进分析型嵌入原子法(MAEAM)[12]。Ma Fe,Zhang Ji M等[13-16]采用该方法成功地研究了晶体表面、晶界、表面吸附、表面偏析和空位缺陷等,都得到了非常令人满意的结果。……