Unlike the tensile mode, compressive deformation of a bcc metallic nanostructure is mediated by the glide of screw dislocation. Although the bcc screw dislocations are well known to possess unusual attributes, it is still unclear how these unique effects manifest in a nanoscale solid. In the present study, atomistic simulations render a close look at the dislocation activities underlying the compressive deformation of bcc iron nanopillars. It is found that instead of performing simple glide motion, the line defects exhibit a host of complex features. In this regard, the temperature is observed to have a pronounced effect on the dislocation mechanisms and consequently, on the overall plastic response of the material. Additionally, statistical features of the load-strain data have been explored.
Competing Mechanisms between Dislocation and Phase Transformation in Plastic Deformation of Single Crystalline Yttria-Stabilized Tetragonal Zirconia Nanopillars
Dislocation Slip or Phase Transformation Lead to Room-Temperature Plasticity in Diamond: Comment on Plastic Deformation of Single-Crystal Diamond Nanopillars
Plasticity in irradiated FeCrAl nanopillars investigated using discrete dislocation dynamics
在本文中，我们研究了塑性辐照FeCrAl纳米柱使用离散位错动力学模拟（DDD），与离子和中子辐照的商业FeCrAl合金C35 M的透射电子显微镜（TEM）原位拉伸试验的比较。辐照引起的缺陷，如a/2 111和100型环和成分波动的相分离的辐照FeCrAl合金的代表的影响，分别进行了研究，以及叠加在一起的模拟。我们探讨了缺陷对FeCrAl纳米柱的应力-应变行为，特别是屈服强度和硬化响应的影响。我们的模拟证实了被广泛接受的事实，即辐照合金表现出更高的屈服强度和硬化的应力应变响应相比，均匀的合金。然而，我们的DDD计算揭示了一个非典型的叠加硬化的贡献，由于组合物的不均匀性和辐射回路，其中硬化由于组合物的不均匀性抵消硬化由于辐射回路在小尺度。因此，我们观察到，在辐照合金的屈服强度，考虑到成分不均匀性和辐照回路的影响后，小于只有辐照回路的合金的屈服强度，并且对于单独的成分不均匀性的合金是大致相同的。我们确定这种相消干涉的叠加在我们的平行TEM原位拉伸试验未辐照，离子辐照，中子辐照C35 M FeCrAl合金以及。硬化贡献中的这种相消干涉与实验团体广泛使用的分散势垒硬化（DBH）模型形成对比，以模拟由于不同辐照引起的缺陷的硬化贡献。
Realistic time-scale fully atomistic simulations of surface nucleation of dislocations in pristine nanopillars
我们使用我们最近提出的加速动力学算法（Tivary & van de Walle，2011）来计算在真实负载下原始金纳米柱中位错的表面成核的激活自由能的温度和应力依赖性。在保持完全原子分辨率的同时，我们实现了第二时间尺度制度的分数。我们发现，激活自由能显着依赖于驱动力（应力或应变）和温度，导致非常高的激活熵。我们还对金纳米柱进行了压缩测试，应变率在7个数量级之间变化，低至10^3/s。我们的计算表明，不切实际的应变率分子动力学计算的屈服点的定量影响：我们发现，虽然<001>在整个应变率范围内的金纳米柱的压缩的故障机制保持不变，弹性限度（定义为应力成核的第一个位错）显着依赖于应变率。我们还提出了一种新的方法，克服了我们原来的加速动力学方案（和加速动力学方法一般）的一些限制。我们充分详细地阐述了我们的方法，以便用于理解和预测各种问题在现实驱动力下的变形机制。
Understanding Specimen- and Grain-Size Effects on Nanoscale Plastic Deformation Mechanisms and Mechanical Properties of Polycrystalline Yttria-Stabilized Tetragonal Zirconia Nanopillars
Anomalous High Strain Rate Compressive Behavior of Additively Manufactured Copper Micropillars
微尺度动态测试对于理解材料在应用相关应变率下的行为至关重要。然而，尽管近二十年来进行了大量的微观力学研究，但对微尺度金属的测试在很大程度上仅限于准静态应变率。在这里，我们报告了原始3D打印铜微柱在从$\sim0.001$ s $^{-1}$到$\sim500$ s $^{-1}$的应变率下的动态压缩测试。研究发现，微晶铜微柱以类似单剪切的方式变形，在所有应变率下都表现出弱的应变率依赖性。超细晶（UFG）铜微柱，但是，变形均匀通过桶形，并显示出很强的速率依赖性和小的激活体积在应变速率高达$\sim0.1$ s $^{-1}$，这表明位错成核的变形机制。在较高的应变速率下，屈服应力显著饱和，导致应变速率敏感性降低两个数量级，激活体积增加四倍，这意味着变形机制向集体位错形核过渡。
Multiscale modeling of plastic deformation of molybdenum and tungsten: I. Atomistic studies of the core structure and glide of 1/2<111> screw dislocations at 0 K
Multiscale modeling of plastic deformation of molybdenum and tungsten: II. Yield criterion for single crystals based on atomistic studies of glide of 1/2<111> screw dislocations
Enabling plastic co-deformation of disparate phases in a laser rapid solidified Sr-modified Al-Si eutectic through partial-dislocation-mediated-plasticity in Si
High Strain Rate Compressive Deformation Behavior of Nickel Microparticles
Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Aix-Marseille Univ. CNRS, CINAM（艾克斯-马赛大学法国国家科学研究中心CINAM）
