Finite-Temperature Atomistic and Continuum Stress Fields of Coherent Precipitates with a Small Lattice Misfit
本研究比较了BCC Fe-Cr体系中共格析出物的原子模拟与连续介质弹性模型应力场，二者吻合良好，并强调了弹性效应对小失配体系Gibbs-Thompson效应的重要性，同时讨论了较大失配下的建模挑战。
2024-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Thermodynamic and mechanical properties of copper precipitates in alpha-iron from atomistic simulations
在过去的几十年里，Fe-Cu系统由于其作为Cu钢的模型合金的技术重要性而引起了人们的广泛关注。尽管这些努力，它的相图的几个方面仍然无法解释。在这里，我们使用原子模拟表征的多晶型相图的Cu沉淀物在体心立方（BCC）Fe和建立一个一致的联系，其热力学和机械性能的热稳定性，形状和强度。Cu沉淀物从BCC转变为紧密堆积的9 R结构的尺寸被发现强烈地依赖于温度，从200 K时的直径约4 nm（~ 2，700原子）到700 K时的直径约8 nm（~ 22，800原子）。这些数字与Monzen等人给出的实验数据的解释非常一致。A 80，711（2000）]。强烈的温度依赖性源于BCC Cu的熵稳定，其作为体相是机械不稳定的。在高温下，相变呈现一阶特性，而在温度低于约300 K时，滞后和成核势垒消失。这种行为解释的核心和壳（润湿层）区域的BCC和9 R纳米沉淀物之间的能量差的相互抵消，分别。所提出的机制并不特定于Fe-Cu系统，但通常可以在不混溶系统中观察到，只要少数组分在主体基质的晶格结构中不稳定即可。最后，我们还研究了作为结构和取向的函数的沉淀物与螺位错的相互作用。结果提供了一个连贯的图片沉淀强度，统一以前的计算和实验观察。
2013-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of irradiation hardening due to dislocation loops and precipitates in RPV steels and model alloys
在反应堆工作温度为563 K时，基于TEM测量和力学测试，确定了WWER-440和WWER-1000反应堆RPV钢中位错环和富溶质析出物对辐照硬化的相对贡献。循环和沉淀物的钉扎强度因子的评估示出要远低于那些获得的模型合金的基础上的室温测试，以及那些通过原子模拟在300至600 K的温度范围内的评估。这种差异的解释框架中的热激活位错运动的模型，它考虑到在原子模拟和力学测试中采用的温度和应变速率的差异。
2014-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Solid solution and precipitation strengthening effects in basal slip, extension twinning and pyramidal slip in Mg-Zn alloys
提出了一种高通量的方法，基于扩散偶和先进的纳米力学测试方法的组合，直接测量合金化对镁合金中各个变形模式的临界分辨剪切应力（CRSS）的影响。该方法在Mg-Zn合金中进行了测试，通过评估合金化效果，直到Zn含量为2at.%，在两种冶金状态下，即淬火态和峰时效态，Zn溶质原子在固溶体中均匀分散，Zn原子形成棒状$MgZn_{2}$析出相。一个综合的方法，包括微观力学测试，透射菊池衍射，和高分辨率透射电子显微镜进行，以揭示相应的变形机制。结果表明，$MgZn_{2}$沉淀对基体滑移和拉伸孪晶的CRSS增强作用明显大于Zn固溶体的作用，而对锥体滑移的增强作用在两种情况下是相似的。结果表明，固溶强化Mg-Zn合金的各向异性比保持较高，与纯Mg相似。然而，它们在沉淀强化Mg-Zn合金中显著减少。
2021-10-07 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic simulations of dislocation/precipitation interactions in Mg-Al alloys and implications for precipitation hardening
采用原子模拟方法研究了Mg-Al合金中$< a>$位错与析出相的相互作用及其强化机制。
2018-01-07 cond-mat.mtrl-sci
On chemical order and interfacial segregation in $γ^\prime$ (AlAg$_2$) precipitates
对Al-Ag和Al-Ag-Cu合金中的$γ^\prime$（AlAg $_2$）沉淀进行了详细的研究，以调和关于该相化学有序和层错的相互矛盾的报道。高角环形暗场扫描透射电子显微镜和会聚束电子衍射表明，在473 K时效2-23 h的合金中，$γ^\prime$沉淀物的交替基面上没有化学有序化的迹象。磷灰石可见为具有1-13 fcc $\rightarrow$ hcp堆垛层错的富Ag区域，对应于厚度范围为0.69-6.44 nm的$γ^\prime$片晶。没有系统缺失的厚度。首次直接观察到具有等于$c$晶格参数（0.46 nm）的上升高度的生长壁架。真正的堆垛层错内的沉淀物是极其罕见的，只观察到较厚的沉淀物。在具有1-3个堆垛层错的沉淀物中，在基质的周围fcc层中也存在大量Ag，表明Ag强烈地分离到宽的平面沉淀物-基质界面。这种分离是以前报道的$γ^\prime$沉淀物中堆垛层错的原因。结果表明，$γ^\prime$沉淀生长的早期阶段是界面控制的。
2014-01-20 cond-mat.mtrl-sci
The effect of precipitation on strength and ductility in a Mg-Zn-Y alloy
在Mg-3.0at.%的合金中，测定了预时效变形对β相尺寸和分布的影响，以及对强度和塑性的影响Zn-0.5at.% Y合金。将合金挤出，然后进行T8热处理，包括固溶处理、冷加工和人工时效。挤出用于引入织构，确保变形通过滑移而不是孪生发生。使样品经受受控的单轴变形，然后等温老化至峰值硬度。测量了晶粒长度、直径和数密度，并根据合金的强度和塑性进行了评价。在没有预时效变形（即T6处理）的峰值时效条件下，β '沉淀物的形核较差，只有0.5%的体积分数，而T6处理的二元Mg-3.0at.%锌合金。与Mg-3.0at.%的二元合金相比，Mg-Zn-Y合金的显微组织不太细化，具有较大直径的沉淀物和较低的β素数密度锌合金。变形至5%塑性应变将β '沉淀物的体积分数增加至约2.3%，并细化β'沉淀物的长度和直径。这些效应的组合使等温时效后的屈服强度从217 MPa（0%冷加工）增加到287 MPa（5%冷加工）。屈服应力随基面和棱柱面上颗粒间距的倒数线性增加，合金表现出与Mg-Zn相似的抗基面滑移强化。伸长率随颗粒间距线性增加。当颗粒间距相等时，Mg-Zn-Y合金的塑性与Mg-Zn合金的塑性相近。
2012-09-29 cond-mat.mtrl-sci
An atomistic investigation of the interaction of dislocations with Guinier-Preston zones in Al-Cu alloys
用原子模拟方法研究了Al-Cu合金中刃型位错与Guinier-Preston区的相互作用。用分子静力学、分子动力学和轻推弹性带方法计算了不同的热力学函数，这些函数决定了位错滑移的障碍物的特征。结果发现，Guinier-Preston区被位错剪切，并且位错克服沉淀物的速率由激活能$ΔU$控制，与谐波过渡态理论的假设一致。此外，熵对亥姆霍兹活化自由能的贡献在1.3-1.8 $k_b$的范围内，这可以与固体的典型振动熵相关联。最后，作为温度的函数的初始剪切流应力的估计进行了从由原子模拟提供的热力学数据。与实验结果的比较表明，随机的沉淀分布和位错的字符和位错/沉淀取向的影响，必须考虑到在模拟中，以更好地再现实验。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation dynamics prediction of the strength of Al-Cu alloys containing shearable $θ''$ precipitates
研究了Al 4 wt.通过位错动力学模拟确定了含有均匀分布的$θ''$析出相的Cu合金。通过透射电镜观察，获得了合金中析出相的尺寸分布、形状、取向和体积分数，并研究了控制位错/析出相相互作用的参数（弹性失配、相变应变、位错迁移率和交叉滑移几率等）。都是通过原子模拟计算出来的沉淀物被假定为是不可穿透的或可被位错剪切的，后者的特征在于必须克服以剪切沉淀物的阈值剪切应力。的临界解析剪切应力和位错/沉淀相互作用机制的模拟预测与实验结果吻合良好。得出的结论是，该合金的最佳强度是通过均匀分布的$θ''$沉淀物获得的，该沉淀物的平均尺寸（$\approx$ 40 nm）处于沉淀物剪切和成环之间的过渡处。总之，本文提出的位错动力学策略能够提供金属合金中沉淀强化的定量预测。
2021-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Basal Slip in Laves Phases: the Synchroshear Dislocation
两种不同的机制已被报道在以前的从头计算研究来描述复杂的金属间Laves相的基础滑移：同步剪切和起伏滑移。到目前为止，还没有明确的答案，这是积极的有利机制，以及是否他们中的任何一个可以有效地传播作为一个错位。使用经典的原子模拟支持从头计算，目前的工作消除了歧义，并表明这两种机制，事实上，相同的。此外，我们建立同步剪切作为机制内的基面在Laves相的位错传播。
2019-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the impact of Ti/Al on L12 nanoprecipitation and deformation behavior in CoNiFeAlTi multi-principal element alloys through atomistic simulations
通过混合MD/MC模拟研究CoNiFeAlTi多主元合金中Ti/Al对L12纳米析出的影响，发现析出提高层错能和屈服强度，位错剪切4-8nm析出物增强强度并保持延展性。
2025-06-22 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic study on the cross-slip process of a screw <a> dislocation in magnesium
采用密度泛函理论和分子动力学计算方法研究了镁中螺旋型$<$--$>$位错从基面到棱柱面的交叉滑移过程。本文提出了一种计算Peierls总能量图的原子方法，用以跟踪位错在交叉滑移过程中的跃迁路径，该跃迁路径是由一个离解的和/或收缩的螺旋$<$-一个$>$位错引起的。螺旋$<$-$>$位错从基底到棱柱面的势垒首次由密度泛函理论估计为每伯格斯矢量长度$61.4\pm 2.0$ meV。使用基于密度泛函理论的线张力模型计算交叉滑移的激活焓为$1.4$至$1.7$ eV，这与实验合理一致。在此基础上，采用嵌入原子势的分子动力学方法，详细研究了温度对基面上解离的$>$位错--螺旋$<$交叉滑移过程的影响，得到了交叉滑移的临界分辨剪应力.证实了在低温下，棱柱面上的弯折位错线是由轻微分离的直线段和连接的凹凸组成的，随着温度的升高，弯折位错线变得光滑，有许多段。在低温区，$<$ a $>$位错在棱柱面上的运动是急动的，而在室温以上，由于大部分解离的平台段的形成，位错的运动被阻滞。当$<$（一种$>$螺型位错）在低温区与置于基面上的硬球颗粒相互作用时，获得了大幅度降低的交叉滑移临界剪应力
2015-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Precipitate-Induced Dynamic Strain Aging and Its Effect on the Strain Rate Sensitivity of Precipitation Hardened Aluminum Alloys
Cornell University（康奈尔大学）；University of Canterbury（坎特伯雷大学）
通过原子模拟、动能蒙特卡洛和分析速率理论研究析出诱导动态应变时效，揭示析出强化铝合金中低应变率敏感性的机理。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Short-range order and precipitation in Fe-rich Fe-Cr alloys: Atomistic off-lattice Monte Carlo simulations
在半巨正则系综下，利用原子间相互作用势，采用原子离格蒙特卡罗模拟方法，研究了富铁Fe-Cr合金中的短程有序. Cowley [Phys.Rev.B77，669（1950）]定义的SRO参数用于量化有序度。与实验一致，在低Cr浓度（~< 5%）下观察到Cr分布中的强有序趋势，如SRO参数的负值所示。在中等Cr浓度（5% ~<cCr ~< 15%）时，α相的SRO参数经历一个极小值，但在溶解度极限时，α相仍表现出较强的SRO。因此，在两相区域内的浓度的热力学平衡中，在整个样品上测量的SRO参数包括来自α相和α ′相的贡献。如果考虑到这两个贡献，就有可能定量地再现实验结果并解释其物理含义。由此表明，实验观察到的SRO反转是由于形成稳定的（超临界）α-总理沉淀。这是不相关的损失的SRO在α-相或不稳定的（亚临界）Cr沉淀物在α-相的存在。
2010-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of mesoscopic precipitate lattices in phase separating alloys under external load
我们调查，通过三维原子的计算机模拟，在合金的相分离下的外部负载。圆柱形沉淀物的规则的二维阵列，形成介观沉淀物晶格，在施加拉伸应力的情况下通过介观晶格缺陷的移动而演变。在“介观位错”的运动中发现了与普通晶体惊人的相似之处，但也观察到了新的机制。点缺陷，如“介观空位”或“介观空位”，通过沉淀物的合并和分裂而局部产生或消除。当系统受到压缩应力，我们观察到堆垛层错的介观一维阵列的板状沉淀。
2000-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Interstitialcy-based reordering kinetics of Ni$_3$Al precipitates in irradiated Ni-based super alloys
中子辐照往往通过其产生的热尖峰的作用促进有序合金中的无序，同时引入点缺陷和缺陷簇。当它们迁移时，这些点缺陷将促进合金的重新排序，对抗辐射诱导的无序。本文采用经典分子动力学和高度并行加速取样方法研究了Ni $_3$ Al在自间隙原子（SIA）扩散作用下的重排动力学。通过原子模拟监测序参量和势能，我们发现SIA在Ni $_3$ Al中起着重排序剂的作用。引入了基于重排序动力学的平均场速率理论模型，该模型再现了模拟数据，并预测了在低至500 K的温度下的重排序。
2021-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Formation of $\mathrm{L}1_2$-ordered $γ'$-$\mathrm{Ni}_3\mathrm{Al}$ precipitates in ternary Cu-Ni-Al alloys modelled using an ab initio concentration wave theory and atomistic simulations
H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol（布里斯托大学）；Department of Physics, University of Warwick（华威大学物理系）；New Technologies Research Center, University of West Bohemia in Pilsen（比尔森西波希米亚大学新技术研究中心）
本研究结合从头算浓度波理论与原子模拟，揭示三元Cu-Ni-Al合金中L1₂有序γ'-Ni₃Al析出相的三种成分依赖相变行为，建立了适用于多组元置换合金的高效计算工作流程。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Multiscale modelling of precipitation hardening in Al-Cu alloys: dislocation dynamics simulations and experimental validation
采用离散位错动力学模拟方法分析了含有均匀弥散分布$θ'$析出相的Al-Cu合金中位错/析出相相互作用的机制。模拟是在离散-连续方法的框架内进行的，并且沉淀物被假设为位错不可穿透。确定的位错/沉淀物的相互作用（弹性失配，无应力转变应变，位错迁移率和交叉滑移率）的主要参数，从原子模拟，而沉淀物的尺寸，形状，空间分布和体积分数从透射电子显微镜获得。预测的临界分解剪切应力（包括固溶体的贡献）是一致的实验结果，通过压缩试验获得的微柱的Al-Cu合金取向为单滑移。模拟结果表明，合金的沉淀硬化最重要的贡献是由无应力相变应变，其次是固溶硬化和Orowan机制，由于弓出周围的沉淀位错。
2020-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation-induced Y segregation at basal-prismatic interfaces in Mg
溶质偏析在孪晶界镁已被广泛研究，但这种现象还没有被研究在同样重要的基底-棱柱界面。为了填补这一关键空白，这项工作研究了偏析行为的Y在基底棱柱界面与各种结构，使用原子模拟。计算出的界面能表明，包含断开和位错的短共格界面和长半共格界面比无序界面在能量上更稳定，这得到了我们的实验观察的支持。Y在这些最低能量的基底棱柱界面的偏析能量显示出与原子静水应力的明显相关性，突出了局部压应力偏析的重要性。此外，在半共格的基底-棱柱界面位错周围的网站表现出较低的偏析能量，表明局部缺陷，如界面位错可以进一步增强偏析。在其整体，这项研究表明，溶质的偏析可以受到一些不同方面的局部结构在复杂的界面在镁合金。
2020-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Strengthening of Al-Cu alloys by Guinier-Preston zones: predictions from atomistic simulations
基于分子静力学和分子动力学模拟，结合过渡态理论，提出了一种确定含Guinier-Preston区的Al-Cu合金流变应力的尺度桥接方法。对流动应力的非热贡献由泰勒模型确定，而热贡献由障碍强度和自由能垒获得。这两个量级是通过对两个不同取向的Guinier-Preston带与刃位错相互作用的分子静力学和分子动力学模拟得到的。该模型的预测与实验数据进行了比较，并在合理的协议，显示出潜在的原子模拟结合过渡态理论预测的金属合金的流动应力与沉淀强化。
2019-07-28 cond-mat.mtrl-sci
First principles analysis of precipitation in Mg-Zn alloys
采用第一性原理计算分析了Mg-Zn合金中的析出相。确定了对称不同hcp Mg_（1-x）Zn_x（0 < x < 1）构型的形成能，并从凸包中确定了与矩阵相干的Guinier-Preston区的潜在候选者。最有可能的结构根据沿基面的界面能进行排序。此外，还计算了实验报道的几种相（Mg 4 Zn 7、MgZn 2立方相、MgZn 2六方相、Mg 21 Zn 25和Mg 2 Zn 11）的形成能和振动熵贡献。Mg 4 Zn 7、MgZn 2立方相和MgZn 2六方Laves相的形成能非常接近，因为它们是由菱面体和六方晶格单元的不同排列形成的。结果表明，β_1^'沉淀是由上述三种沉淀的混合物形成的。然而，几何排列的差异导致熵能贡献的变化，这决定了高温稳定性。结果表明，MgZn_2六方Laves相在高温下是最稳定的相，随着时效温度的升高或时效时间的延长，β_1^'相有向β_2^'（MgZn_2六方）相转变的趋势。最后，发现平衡β相（Mg_（21）Zn_（25））是一种长程序相，由于触发从短程序相β_2^'到β的转变所必需的动力学过程，该长程序相沉淀最后一个相。
2020-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation dynamics in Ni-based superalloys: Parameterising dislocation trajectories from atomistic simulations
本研究利用纯镍分子动力学轨迹，通过 DE-MC 方法标定带不确定性的位错运动方程参数，为镍基高温合金变形代理模型奠定基础。
2024-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Precipitation strengthening as a collective multi-dislocation phenomenon
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
通过大规模原子模拟，发现沉淀强化源于多错位同时相互作用，超越传统切割-弯曲二分法，建立新机制框架。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Grain boundary segregation spectrum in basal-textured Mg alloys: From solute decoration to structural transition
本研究通过原子模拟揭示基面织构镁合金晶界偏析能谱呈双峰分布，并发现晶界结构转变，为改善成形性提供新见解。
2024-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced strain rate sensitivity due to platelet linear complexions in Al-Cu
本文通过原子模拟研究Al-Cu中片晶线性复合结构，发现位错需先攀移才能滑移，导致其强度应变速率敏感性比经典析出强化机制高最多五倍。
2025-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Phase Field Crystal Modeling as a Unified Atomistic Approach to Defect Dynamics
材料的性质控制的缺陷结构，如机械响应，往往涉及到过程跨越许多长度和时间尺度，不能使用一种单一的方法来建模。我们提出了各种新的结果，证明相场晶体（PFC）模型的能力来描述复杂的缺陷演化现象的原子长度尺度和长，扩散的时间尺度。主要强调三维面心立方和体心立方材料中保守和非保守位错产生机制的统一。这些包括Frank-Read型滑移机制，涉及闭合位错环或晶界，以及Bardeen-Herring型爬升机制，涉及沉淀物，夹杂物和/或空隙。这两个源类是自然的，同时捕获原子级的PFC去重，任意复杂的缺陷配置，类型和环境。一个意想不到的偶极到四极源的转换被确定，以及各种新的和复杂的几何特征的环路成核通过爬从球形粒子。从这样的粒子的位错环的成核所需的应变的结果与连续介质理论的分析是一致的。FCC和BCC位错结构和动力学的其他基本特征也概述了，并提出了位错堆垛层错四面体相互作用的初步结果。这些发现一起突出了各种功能的PFC方法作为一个粗粒度的原子工具的三维晶体塑性的研究。
2014-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Machine learning of twin/matrix interfaces from local stress field
孪晶是六方密排材料塑性变形的一种重要变形方式。在纳米尺度上极高的孪晶生长速率使原子模拟成为一种有吸引力的方法，用于研究单个孪晶/基体界面（如孪晶边界和基底-棱柱界面）在孪晶生长动力学中的作用。不幸的是，有没有一个单一的框架，让研究人员区分这样的接口自动，无论是在实验原位透射电子显微镜分析图像，也不是在原子模拟。此外，合金元素的存在会给局部原子环境带来大量噪声，使得几乎不可能识别哪些原子属于哪个界面。在这里，借助先进的机器学习方法，我们提供了一种概念验证的方法，使用局部应力场分布作为界面存在和确定其类型的指标。我们应用这样的分析，在Mg-10的双胚胎的生长。铝合金在恒定应力和恒定应变条件下，分别对应于两个极端的高和低应变率。我们发现，这种增长的动力学是由高能量的基底棱柱接口，在我们的实验观察纯镁。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Precipitate phase selection and grain boundary morphology in Cu-Ni-Si-Mn alloys: A machine-learning interatomic potential study
Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)（韩国电工技术研究所）；Korea Institute of Materials Science (KIMS)（韩国材料科学研究所）；Seoul National University（首尔大学）；University of Science and Technology (UST)（科学技术联合大学院大学）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
通过机器学习原子间势计算，揭示了Mn添加促进Cu-Ni-Si合金中G相而非Ni2Si的晶界析出，并解释了Ni2Si的不规则形貌与G相的薄膜状形貌的原子起源。
2026-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Tunability of martensitic behavior through coherent nanoprecipitates and other nanostructures
分子动力学模拟结果表明，共格析出相对Ni $_{63}$ Al $_{37}$合金的马氏体相变有显著影响。由非马氏体Ni $_{50}$ Al $_{50}$组成的沉淀物改变了支配相变的自由能景观，并导致热滞后的显著降低，而相变应变的代价非常小，并且改变了相变温度。重要的是，本文表明，自由能景观工程是可能的纳米结构可能通过标准的冶金加工路线。探讨了纳米沉淀体系中原子级成核和转化机制，并与外延纳米层压材料和纳米线进行了比较。模拟揭示了三种不同的制度的转变机制和马氏体纳米结构的非马氏体相的体积分数的函数。自由能景观工程是普遍适用的，并可能有助于设计新的记忆合金与新的性能，如在室温下操作的轻质合金。
2020-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Strengthening from dislocation restructuring and local climb at platelet linear complexions in Al-Cu alloys
本研究通过原子模拟揭示Al-Cu合金中片状线性界面相诱导位错刻面化与局部攀移的新型脱钉强化机制，并建立临界剪切应力与有效析出相间距的反比关系。
2024-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modelling of all dislocations and twins in HCP and BCC Ti
本研究使用Deep Potential和DFT确定了HCP和BCC Ti中所有位错核心与孪晶界面的性质，揭示了不同位错的滑移、稳定性与不可动特征，为Ti的塑性变形提供了完整自洽的图景。
2022-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Effect of particle size and inter-particle spacing on dislocation behaviour of Nickel based super alloys
镍基高温合金在负载重且经常在高温下发生的情况下一直是大量使用的主题。在金属晶格中发挥作用的强化机制已经被广泛地研究为微观力学MMC模型。这些连续体公式受到若干限制。原子尺度的基本机制尚未得到很好的理解。该报告试图模拟运动位错与立方析出相的相互作用，并解释强化效应。研究了颗粒尺寸和颗粒间距对强度的影响。一些物理意义的结果也被解释和显示。
2017-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Statistics of dislocation pinning at localized obstacles
位错钉扎在纳米级的障碍物，如沉淀物，空隙和气泡，是一个至关重要的机制，如硬化和蠕变现象的背景下。这种障碍和位错之间的相互作用往往是探讨在基本水平上的分析工具，原子模拟和有限元方法。然而，从这些研究中提取的信息没有得到最大程度的利用，因为关于这一过程的基本统计数据的信息不足，这一过程包括一个系统中的大量错位和障碍。在这里，我们提出了一种新的统计方法，其中的统计钉扎位错的理想化球形障碍物的探讨，考虑到广义尺寸分布的障碍物，随着位错密度在三维框架内。这种方法的应用，结合基本的位错障碍相互作用的知识，已成功地证明了在中子辐照型316-不锈钢中的保守和非保守的位错运动方面的纳米空隙的位错钉扎。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the transfer of plasticity across Laves phase interfaces in a dual phase magnesium alloy
Mg-Al合金中Laves相骨架的形成可大大改善其力学性能，特别是蠕变性能。最近的纳米力学研究表明，塑性位错滑移（Mg，Al）$_2$钙Laves相，即使在室温下。作为强化骨架，该相在低温下仍然是脆性的。在这项工作中，我们提出的实验证据的滑移转移从Mg基体的（Mg，Al）$_2$钙骨架在室温下，并探索相关的机制，通过原子模拟。我们确定了两种可能的机制转移镁基滑移到Laves相取决于晶体取向：直接和间接滑移转移触发的全部和部分位错，分别。我们的实验和数值观察也突出了界面滑动的重要性，可以防止塑性从一个阶段转移到另一个。
2021-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Efficient flexible boundary conditions for long dislocations
我们提出了一种新的有效的实现灵活的边界条件（FBC）的方法，最初提出的辛克莱等人，对于大的单周期问题。效率主要是通过构建一个分层矩阵（$\mathscr{H}$ -矩阵）表示的周期性的格林矩阵，降低了更新的原子问题的边界条件的复杂性，从二次几乎线性的垫原子的数量。此外，我们的实现得到了来自数值分析的各种其他工具的支持，例如基于残差的边界条件变换以加速收敛。我们评估的方法，一套全面的例子，相关的预测力学性能，如屈服强度或延展性，包括位错弓出，位错沉淀相互作用，和位错交叉滑移。我们的分析的主要结果是，FBC方法是强大的，易于使用的，高达两个数量级的效率比目前的最先进的方法，这类问题的周期性位错阵列（PAD）的方法，在所需的数量的每原子力计算时，这两种方法提供类似的精度。这为大规模原子模拟开辟了新的前景-而不必担心困扰经典边界条件的虚假图像效应。
2021-11-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Linear complexions directly modify dislocation motion in face-centered cubic alloys
线性络合物是在位错存在下形成的缺陷相，因此有希望用于直接控制塑性。在这项研究中，原子模拟被用来模拟线性复杂的影响，基于位错的机制，塑性，表现出独特的行为，不同于经典的位错滑移机制。线性复合物赋予更高的电阻的位错运动的开始和继续相比，在这里研究的所有的面心立方合金的固溶体强化，与确定的线性复合物类型的确切的强化水平。堆垛层错线性复杂性赋予最显着的强化效果，作为位错核心是离域的，和启动的塑性流动需要一个位错成核事件。纳米颗粒和血小板阵列线性络合物通过充当位错的钉扎位点而赋予强化，其中位错通过弯曲机制一次一个地解除钉扎。对于纳米颗粒阵列，即使障碍物不穿过滑移面，而是仅通过修改位错的应力场而相互作用，也会发生这种情况。在目前的工作中观察到的弯曲模式出现类似于传统的奥罗文弯曲周围的经典沉淀物，但在一些重要的方式取决于肤色类型不同。作为一个整体，这项研究表明，线性复杂的微观结构工程，可以允许创建新的塑性形变机制和极端强度的合金是一个独特的工具。
2023-03-21 cond-mat.mtrl-sci
