Long-time behavior of the $ω\to α$ transition in shocked Zirconium: Interplay of nucleation and plastic deformation
我们研究的热激活，缓慢转换的滞后保留的$ω$相到稳定的$α$相在恢复样品的冲击锆。的$ω$相衰减的时间遵循代数定律，不同于一阶转变的成核生长框架的预测，和剩余体积分数的阶段和位错密度相关的幂律。我们提出了一个解释的退火机制，通过耦合动力学的位错和相变。我们发现，长时间的行为是由位错的相互作用，剪切波动，和残余相的体积分数，导致代数衰减的时间控制。对于后期的时间，热激活量，如位错迁移率和成核率设置的时间尺度和控制的代数行为，分别。在足够高的温度下，这种行为实际上与标准Avrami动力学没有区别。
2015-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Primary damage production in the presence of extended defects and growth of vacancy-type dislocation loops in hcp zirconium
长期预测辐射损伤累积模型中的生产率通常被认为与反应堆部件的材料微观结构无关。在这项研究中，预先存在的微观结构元素的影响，在α-锆-反之亦然-的主要损害生产评估的分子动力学（MD）模拟。考虑了a型位错环、c组分位错环和倾斜晶界（GB）。在所有这些微观结构元素的存在下，初级损伤的产生减少，并且聚集行为取决于微观结构。碰撞级联不会导致a型环的增长或收缩，但会导致c成分环的收缩。在GBs存在下的级联产生的空位比空位多。这一结果，以及其他理论，分子动力学和实验证据，证实了空位环将在空位过饱和环境中生长的GB附近。不同的温度依赖性的生长制度被确定。此外，MD揭示了级联诱导的事件，其中a型空位环被GB吸收。铁偏析的循环抑制这种级联诱导的吸收。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Secondary Slip in Zirconium
虽然在六方密排锆的有利的滑移面是棱柱形的，螺旋位错可以逃脱他们的惯习面在金字塔或基面滑动。使用从头计算内轻推弹性带方法，我们表明，令人惊讶的是，这两个事件共享相同的热激活过程与一个不寻常的保守运动的棱柱形堆垛层错垂直于自己。通过迁移的中途，螺位错采用非平面亚稳态配置与堆垛层错在相邻的棱柱形平面加入两层金字塔孪晶。
2014-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Effect of heavy ion irradiation on microstructure and electron density distribution of zirconium alloy characterised by X-ray diffraction technique
采用不同的X射线衍射线轮廓分析（XRDLPA）技术对Zr-1.0%Nb-1.0%Sn-0.1%Fe合金辐照后的显微组织进行了分析。用Williamson-Hall技术、修正Rietveld分析和双Voigt方法估算了辐照合金的畴尺寸、微应变、位错密度和层错几率随剂量的变化。位错密度随辐照剂量的增加有明显的变化。分析还估计了辐照后主要滑移面中位错的平均密度。首次用X射线衍射技术确定了辐照引起的电子密度分布的变化。我们可以估计的平均位移的原子和晶格应变所造成的辐射从电子密度分布的变化，如观察到的等高线图。
2006-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Isothermal Annealing of Shocked Zirconium: Stability of the Two-phase $α/ω$ Microstructure
在高压条件下，Zr经历从其环境平衡六方密堆积$α$相到六方$ω$相的相变。在恢复到环境条件时，材料显示滞后行为，保留大量的亚稳$ω$相。本研究提出了一种原位同步辐射X射线衍射分析的Zr样品冲击加载到压缩峰值应力为8和10.5 GPa，然后在443，463，483，和503 K的温度下退火。定量跟踪了退火过程中$α$相体积分数的变化，定性跟踪了退火过程中两相位错密度的变化。在加热时，$ω\toα$的逆转变不会完成，而是达到新的亚稳态。在较高温度下，初始转化速率较快。冲击加载到更高的峰值压力的样品经历了更高的初始转化率和更广泛的转化。在这两个阶段的位错含量被观察到是高的冲击样品。退火样品减少了两个相中的位错含量，在$ω$相中的减少较少，导致从$ω\toα$的转变受到$ω$相中位错结构的钉扎效应的限制的假设。电子背散射衍射分析证实，预期的$(0\;0\;0\;1)_α\parallel(1\;0\;\overline{1}\;1)_ω$和$[1\;0\;\overline{1}\;0]_α\parallel[1\;1\;\overline{2}\;\overline{3}]_ω$取向关系保持在退火期间的$α$相的成核和生长期间。\end{abstract}
2015-03-13 cond-mat.mtrl-sci
A phenomenological dislocation mobility law for bcc metals
体心立方（bcc）金属中的位错运动显示出许多特定的特征，这些特征导致流动应力的强烈温度依赖性，以及相对于加载方向以及晶体取向的剪切变形不对称性。在这里，我们开发了一个广义的位错迁移率法在体心立方金属，并证明其使用离散位错动力学（DD）模拟钨（W）微柱的塑性流动。我们提出的理论背景位错流动性作为一个激励基础的发展法律。分析理论，分子动力学（MD）模拟，和实验数据被用来构建一个一般的唯象描述。的实用性的迁移率法律证明，通过其应用到模拟的塑性形变的W微柱。该模型是一致的流动应力和相应的位错微观结构的温度和取向依赖性的实验观察。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Mobility of screw dislocation in BCC tungsten at high temperature in presence of carbon
利用透射电子显微镜（TEM）原位应变实验和从头算研究了高温下钨中螺位错与碳原子的相互作用。当温度高到足以激活碳扩散时，在1373 K以上，碳在螺旋位错的核心中偏析并改变它们的流动性，即使碳浓度低至1 appm。TEM观察揭示了在这些高温下的Peierls机制的再现，螺旋位错通过扭结对的成核和传播粘性滑动。然后用从头计算方法研究了碳原子饱和螺位错的迁移率，以确定扭结对的形成、成核和迁移能。这些能量用于动力学蒙特卡罗模拟和分析模型中，以获得作为温度、施加的应力和位错长度的函数的螺旋位错的速度。所得到的迁移率定律参数从头计算与实验比较。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Mobility of dislocations in semiconductors
利用有效介质紧束缚理论对硅中90 $^0$部分滑移位错的动力学进行了原子尺度的计算。扭结的形成和迁移的重建部分位错的能量进行了比较与实验结果的这种位错的流动性。结果证实了部分通过形成稳定扭结而在解离状态下移动的理论。讨论了半导体系统中滑移激活能与带隙的关系。
1996-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Non-linear jog-dragging effect on the mobility law of edge dislocations in face-centered cubic nickel
本研究通过分子动力学模拟，提出一种三段式运动率模型，描述FCC镍中带扭折刃位错的非线性热激活拖拽效应，为位错动力学模拟提供物理上可解释的参数化方法。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci
The effect of Hydrogen atom on the Screw Dislocation Mobility in BCC Iron: A First-Principles Study
利用第一性原理计算研究了氢对体心立方（bcc）铁中螺位错运动的影响，结果表明，在一定的温度范围内，螺位错运动速度会增加.通过对有限尺寸效应的仔细估计，计算了不同氢位置和位错组态下螺位错与氢原子的相互作用能，并估算了氢原子与稳定螺位错组态的最强结合能为$256\pm32$ meV.这些结果被纳入一个线张力模型的弯曲位错线阐明氢的位错迁移过程中的效果。氢的软化和硬化效应，所造成的扭结形核焓和扭结捕获，分别进行了评估。预测了在较低的临界温度下软化和硬化行为之间的明显转变，这与实验观察定性一致。
2013-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Data-Driven Modeling of Dislocation Mobility from Atomistics using Physics-Informed Machine Learning
本文提出一种基于不确定性量化驱动的主动学习范式，利用物理信息图神经网络（PI-GNN）从自动化高通量分子动力学模拟中学习位错迁移率定律，在体心立方金属中比传统唯象模型更准确地捕捉底层物理规律。
2024-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced mobility of dislocation network nodes and its effect on dislocation multiplication and strain hardening
本文通过对比MD与DDD模拟，发现BCC晶体中位错网络节点具有此前未知的运动自由度，将其纳入DDD后可显著改善对位错增殖、回复和存储及应变硬化的预测。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic origin of solute effects on the mobility of screw dislocation in bcc molybdenum
该研究利用第一性原理计算和螺位错偶极子模型，揭示不同溶质原子对 bcc 钼中螺位错形成能、运动应力及位错芯吸引或排斥作用的电子起源。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic simulations of dislocation mobility in Al, Ni and Al/Mg alloys
用分子动力学模拟方法研究了纯铝和镍中刃位错和螺位错以及Al-2.5%Mg和Al-5.0%Mg无规置换合金中刃位错的位错速度和迁移率。在纯材料中，所有位错的速度与（外加应力）/（温度）的比值在低速度接近线性，与声子拖曳模型一致，并获得定量协议与实验的流动性在Al。在较高的速度，观察到不同的行为。刃型位错速度仍然只依赖于（施加的应力）/（温度）高达约1.0 MPa/K，并接近一个平台速度，低于最小的“禁止”的速度预测的连续模型。相比之下，以上的最小的连续波速度的一半左右的速度，螺旋位错阻尼的贡献仅依赖于应力与Eshelby的辐射阻尼模型预测的功能形式接近。在最高的施加应力，有几个政权的近恒定（跨音速或超音速）的速度被禁止的速度附近的速度差距，各种模式的位错解体和失稳也遇到了在这个政权。在合金系统中，有一个温度和浓度依赖的钉扎制度的速度急剧下降到纯金属速度以下。在钉扎区以上但在中等应力下，速度在（施加应力）/（温度）中再次是线性的，但具有比纯金属中更低的迁移率。
2004-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation scattering in a two-dimensional electron gas
本文发展了二维电子气中带电位错线的散射理论。该理论是针对理解AlGaN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT），其中有大量的线位错穿透2DEG的运输。由于位错的散射时间推导出封闭形式的二维电子气。这项工作确定位错散射作为一个流动性限制散射机制在2DEG与高位错密度。的2DEG（相比散装）位错散射的不敏感性的理论解释。
2000-03-13 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study on the Mobility of Screw Dislocations in BCC Iron
用第一性原理方法计算了体心立方铁中螺型位错的全二维Peierls势垒图，确定了位错核的迁移路径。提出了一种有效的方法来修正第一性原理方法中有限尺寸单元对晶格缺陷能量的影响，以确定准确的势垒分布。我们发现，迁移路径接近于一条直线，它被限制在一个$\{110\}$平面和Peierls势垒轮廓是单峰。利用线张力模型，结合这些第一性原理计算结果，预测了体心立方铁的扭折激活能为0.73 eV，与实验结果相符。
2012-04-12 cond-mat.mtrl-sci
The nature of deformation-induced dislocations in SrTiO3: Insights from atomistic simulations
低温下SrTiO_3中机械诱导位错的性质长期以来一直是一个有争议的问题。在这里，我们提供了一个系统的概述，现有的知识在化学计量SrTiO 3的位错补充计算模型的几个建议的位错类型。基于原子模拟，我们揭示了它们的结构和流动性，并把我们的重点放在分裂成部分位错，因为这种机制是负责在钛酸锶良好的位错流动性。我们的研究结果表明，具有{1 - 10}滑移面的位错（A、B和C型）由于其滑移解离构型而表现出容易的滑移行为。然而，位错在{001}滑移面（E型）上的运动由于高Peierls势垒而被禁止，就像{1 - 1 - 2}滑移面（D型）的情况一样。对于位错（部分）边缘字符的分解成部分示出是非常敏感的位错核心的电荷状态。反过来，由于位错的迁移率与位错的解离密切相关，因此宏观延展性在某些情况下可能与位错核心处的电荷有直接关系。
2022-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation Mobility in a Quantum Crystal: the Case of Solid 4He
本文研究了六方晶系4He晶体中位错的结构和迁移率。除了充分表征该系统的五个弹性常数，我们获得直接洞察位错核心结构的基面上，这表明了一种倾向，向解离成部分位错。此外，我们的研究结果表明，内在的晶格电阻是这些位错的流动性的一个重要因素。这一见解揭示了位错迁移率和所观察到的晶体4He的宏观行为之间可能存在的相关性。
2010-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Kink-Helium Interactions in Tungsten: Increased Dislocation Mobility in the Infinitely Dilute Regime
University of Warwick（华威大学）
通过机器学习势能研究氦团簇与螺位错扭结的结合，发现氦显著增强位错迁移率（软化），但随团簇增大软化效应减弱。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation Mobility in Two-dimensional Lennard-Jones Material
为了在微观水平上理解位错对应力的响应，我们已经尽可能全面地研究了最简单的情况：二维晶体中的单个位错。其目的是，从这项研究的结果将被用作输入参数，在更大的长度尺度模拟涉及许多缺陷。我们提出了一个原子的缺陷运动的二维材料中的原子相互作用，通过修改后的Lennard-Jones势的模拟。我们专注于政权的剪切应力小于其临界值，有一个有限的能量障碍的位错跳一个晶格间距。在这种状态下，位错的运动将通过势垒上的热激活以单跳的形式发生。势垒高度的准确知识对于获得这些过程的速率是至关重要的。我们已经计算出的能量势垒的应力张量在一个小的系统中的两个组件的函数，并已获得良好的拟合的函数形式，只有几个可调参数。
2000-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic-to-Meso Multi-Scale Data-Driven Graph Surrogate Modeling of Dislocation Glide
从它们在制造过程中诞生起，材料就固有地包含影响多个长度和时间尺度的机械行为的缺陷，包括空位、位错、空隙和裂纹。因此，理解，建模和实时模拟潜在的随机微观结构缺陷的演变是至关重要的多尺度耦合和传播的不确定性的原子最终老化连续介质力学的众多来源。我们开发了一个基于图形的替代模型的位错滑移的位错迁移率的计算。我们将刃型位错建模为随机行走器，在图的相邻节点之间跳跃，遵循泊松随机过程。网络表示作为一个粗粒化的分子动力学模拟，提供位错轨迹的经验计算的跳跃率。通过这种构造，我们恢复了原始的原子迁移率估计，具有显着的计算速度和准确性。此外，潜在的随机过程提供了与原始分子动力学模拟相关的位错迁移率的统计数据，允许跨尺度的材料参数和不确定性的有效传播。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Relative relevance of mobility and driving force on edge dislocation climb by the vacancy mechanism
在这项工作中，我们研究的驱动力刃位错爬在$α$ -Fe从原子和介观尺度的观点。我们研究的偏差的攀登过程中取决于位错取向和所施加的应力来自两个梯度的化学势和输运系数。这两项都被施加的应力修正，因此都有助于爬升。令人惊讶的是，即使空位迁移势垒分布被修改的外部应力，通过轻推弹性带计算得到的，从一个动力学蒙特卡罗模型所得到的能量景观所产生的迁移率是不可区分的，独立的应力。此外，一个对象的动力学蒙特卡罗（OKMC）模型，包括位错应变场的影响，一阶确实显示出轻微的各向异性组件在扩散中更复杂的位错配置。然而，OKMC的结果突出了这样一个事实，即热力学分量是占主导地位的驱动力。我们的结论是，在$α$ -Fe在热条件下，偏置的主要来源是由空位化学势的差异，这是小到足以阻碍动态原子模拟的过程。
2020-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Effect of helium bubbles on the mobility of edge dislocations in copper
本研究通过分子动力学模拟探究铜中氦气泡压力对刃型位错迁移的影响，发现高压氦气泡因位错形成超级割阶阻碍强度更低，提取的激活能等参数可支撑多尺度模型扩展。
2024-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Discrete dislocation plasticity HELPs understand hydrogen effects in bcc materials
在试图弥合原子和连续塑性模拟铁中的氢之间的差距，我们提出了三维离散位错塑性模拟结合氢的弹性应力和氢依赖的位错迁移率法。根据Gu和El-Awady（2018）推导的公式，结合氢致应力，在这里我们通过叠加原理将其扩展到有限边界值问题，即微悬臂梁。氢相关迁移率定律基于Katzarov等人（2017）的第一原理计算，并发现在体相氢浓度为0.1 appm时促进位错生成并增强滑移平面性;这对于bcc材料是典型的。氢弹性应力产生相同的行为，但只有当体积浓度非常高。在微悬臂梁，氢被发现，以促进位错活动，降低流动应力，并产生更明显的滑移台阶上的自由表面。这些观察结果是一致的氢增强局部塑性（HELP）机制，它的结论是，氢的弹性应力和氢增加位错的流动性是可行的解释HELP。然而，在体心立方金属中通常发现的低浓度下，后者占主导地位。
2018-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation structure and mobility in the layered semiconductor InSe: A first-principles study
基于广义Peierls-Nabarro模型和第一性原理导出的材料参数化方法，采用多尺度方法研究了层状半导体InSe中位错的结构和迁移率. InSe的塑性归因于层间位错滑移的广义层错弛豫的特殊性，例如具有非常低能量和低能量势垒的层错的存在。我们的结果给出了最近观察到的InSe异常可塑性的一致的微观解释[Science { \bf 369}，542（2020）]。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exploring the relation between transonic dislocation glide and stacking fault width in FCC metals
本文通过MD模拟研究Al、Au、Pt和Ni中刃位错与螺位错在高应力下的跨音速滑移，揭示位错芯结构及层错宽度的相对论变化对跨音速能力的决定作用。
2024-12-12 cond-mat.mtrl-sci
The Origin of Photoplasticity in ZnS
该研究通过第一性原理计算揭示ZnS光塑性效应机制：光照下局域带电位错捕获过剩载流子引发位错芯重构，升高佩尔斯势垒降低位错迁移率，导致材料脆性，黑暗中该特性反转。
2024-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation core properties of β-tin: A first-principles study
采用半离散变分Peierls-Nabarro模型（SVPN）研究了锡（β-Sn）的位错核性质.的SVPN模型，它连接的连续弹性处理的长程应变场周围的位错的位错核心的近似处理，被用来计算各种核心的属性，包括核心的能量，宽度，和Peierls应力为不同的位错结构。研究了β-Sn中的核心能量和性质对位错特征和随后的滑移行为的作用。例如，这项工作表明，与{100}和{101}面上的位错相比，{110}面上的位错核心分布得更广。在物理上，由于Peierls应力与β-Sn中的位错核宽度呈指数关系，因此核的变窄或变宽将显著影响位错的迁移率。一般来说，螺位错的Peierls应力比刃位错高几个数量级，即，混合位错的边缘分量越多，位错的迁移率越大（Peierls应力越低）。观察到的{101}面位错的最大Peierls应力为365 MPa。此外，从密度图中，我们看到0度（螺旋）和30度位错的双峰，这表明位错沿这些平面解离。因此，对于{101}<-101>滑移系，我们观察到位错分解成三个具有亚稳态的部分。总之，这项工作提供了定性的见解，有助于理解β-Sn的塑性形变。
2017-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Characteristics of $\langle a \rangle$ Screw Dislocations Basal Slip in Titanium
本文通过MD模拟和NEB计算研究了纯钛中$\langle a \rangle$螺位错的基面滑移机制，揭示了低应力下扭折直接在基面形核，并指出该机制与锥面到柱面交滑移的热激活有关。
2023-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Direct evidence and atomic-scale mechanisms of reduced dislocation mobility in an inorganic semiconductor under illumination
University of Toronto（多伦多大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；Peking University（北京大学）
本研究通过实验和模拟揭示了光照射下无机半导体中位错运动减缓的原子机制，为调控半导体机械性能提供了新思路。
2026-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
High-temperature-grown buffer layer boosts electron mobility in epitaxial La-doped BaSnO$_3$/SrZrO$_3$ heterostructures
通过在薄膜和衬底之间插入SrZrO $_3$缓冲层，我们证明了La：BaSnO $_3$薄膜中的穿透位错密度的显著降低以及电子迁移率的相关改善。室温迁移率为140厘米$^2$ V $^{-1}\text{s}^{-1}$实现25纳米厚的膜，没有任何后生长处理。用脉冲激光沉积法在（110）TbScO $_3$衬底上制备的缓冲膜中，穿透位错密度仅为$4.9\times 10^{9}$ cm $^{-2}$。
2019-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Learning dislocation dynamics mobility laws from large-scale MD simulations
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本文提出用 GNN 从大规模 MD 模拟中学习 DDD 的数据驱动位错迁移率定律，并在 BCC 钨上准确复现拉压不对称性及低应变速率流动应力。
2023-09-25 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.comp-ph
Solute softening and vacancy generation by diffusion-less climb in magnesium alloys
利用<a>分子动力学模拟观察到了Mg-Al合金中刃位错在室温下的无扩散攀移。棱柱和金字塔I平面上的位错爬过基面以克服溶质障碍。这种面外位错运动软化了高电阻的锥体I滑移，并显著降低了位错迁移率的各向异性，有助于提高Mg的延展性。流动应力与溶质浓度呈线性关系，cAl。位错主要沿负方向爬升，爬升角约为0.01cAl，产生约为10-4的非常高的空位浓度。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Statistical mechanics of kinks on a gliding screw dislocation
体心立方金属塑性变形的能力受到螺旋位错的热激活滑移运动的限制，螺旋位错是具有对温度、应力和位错段长度表现出复杂依赖性的迁移率的线缺陷。我们推导出一个解析表达式的位错滑移的速度，基于统计力学参数，并确定一个明显的相变标记的临界温度以上的激活能有效地一半，从双扭结的形成能量的单扭结。该分析与直接动力学蒙特卡罗模拟定量一致。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation assisted phase separation: a phase field study
缺陷在决定相变机制和动力学方面起着关键作用。在本文中，我们展示了位错是如何影响合金中的相分离的可压缩间隙。具体地，取决于管迁移率与体迁移率的比率，可以看出，即使在具有在旋节极限之外的标称组成的系统中，旋节相分离也是可能的。令人惊讶的是，通过成核和生长相分离，和spinodal分解，同时看到（交叉位错的情况下）。最后，位错在影响沉淀物形态中所起的重要作用进行了探讨。我们表明，这些结果同意定性与最近的实验结果在铁基系统中使用原子探针层析成像（APT）。
2021-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Transport Properties in ZnO Bulk, c/ZnO and ZnMgO/ZnO/ZnMgO Heterostructures
本文对[Sci.代表：2012，2，533]定量分析了体ZnO、ZnMgO/ZnO和ZnMgO/ZnO/ZnMgO单、双异质结中与电输运性质相关的散射参数，得到了控制电子浓度和电子迁移率的最重要的散射参数。治疗的内在机制包括偏振光声子散射，压电散射和声学变形势散射。对于非本征机制，包括电离杂质，位错散射，应变诱导场。对于体相ZnO，通过两层霍尔效应模型校正了报道的实验数据，以去除ZnO/蓝宝石界面处的简并层的影响。通过电荷平衡方程确定了给体密度、受体密度和给体活化能。该样品在50 K以下表现出跳跃导电，位错散射密切控制电子迁移率。结果表明，与单样品相比，双样品中电子迁移率的提高主要归因于位错密度的降低、背景杂质引起的势阱中二维杂质密度的降低、界面电荷和应变诱导场的降低，这可能与沟道中更好的电子约束和该样品中2DEG的薄层载流子浓度的增强有关。
2016-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Incorporating point defect generation due to jog formation into the vector density-based continuum dislocation dynamics approach
在晶体材料的塑性形变过程中，运动位错上的凹凸会产生点缺陷，如空位和位错。在基于矢量密度的连续位错动力学框架内，开发了塑性形变过程中点动形成和传输的详细模型（Lin和El-Azab，2020; Xia和El-Azab，2015）。作为该模型的一部分，点缺陷的产生与jog运输制定的体积变化，由于非保守运动的jog。还建立了空位和空位子的平衡方程，包括空位子和空位子由慢跑输运产生的速率。通过引入点缺陷本征应变所贡献的应力，实现了点缺陷与位错动力学之间的双向耦合。在位错的迁移率定律中进一步引入了缓动应力，以解释点缺陷产生过程中的能量耗散。一些测试问题和完全耦合模拟位错动力学和点缺陷的产生和扩散进行。结果表明，由于两种缺陷的形成能不同，空位和间隙原子的产生具有不对称性。结果还表明，当点缺陷产生机制与位错动力学耦合时，获得了更高的硬化速率和更高的位错密度。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci
On the computational solution of vector-density based continuum dislocation dynamics models: a comparison of two plastic distortion and stress update algorithms
连续介质位错动力学模型由位错输运-反应方程和晶体力学方程耦合而成。这两组方程之间的耦合是这样的位错输运引起的塑性变形（应变）的演变，而后者的演变固定的应力，从其中的位错速度场被发现通过迁移率法。早期的解决方案，这些方程采用交错的解决方案的两套方程，其中的塑性变形更新通过时间积分的速率，发现从奥罗万定律。在这项工作中，我们表明，这样一个直接的时间积分方案可以遭受积累的数值误差。我们介绍了一种替代方案的基础上，确保一致性的晶体中的塑性变形和位错含量的位错力学。新格式将塑性变形的相容部分和非相容部分分开计算，非相容部分由位错密度场计算。应力场和位错输运计算是在基于有限元的控制方程离散化中实现的，晶体力学部分由传统的Galerkin方法求解，位错输运方程由最小二乘法求解。首先通过简单的试验验证了这两种方法的精度，结果表明基于场位错力学的求解方法具有更高的精度。然后，该方法被用来模拟单轴载荷和多滑移条件下的奥氏体钢晶体。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption-controlled growth of La-doped BaSnO3 by molecular-beam epitaxy
外延La掺杂BaSnO 3薄膜生长在吸附控制制度的分子束外延，其中过量的挥发性SnOx从膜表面解吸。在（001）DyScO 3衬底上生长的薄膜在室温下的迁移率为183 cm^2 V^-1 s^-1，在10 K下的迁移率为400 cm^2 V^-1 s^-1，尽管存在高浓度（1.2x10^11 cm^-2）的穿透位错。与其他报道相比，我们观察到一个低得多的浓度（BaO）2 Ruddlesden Popper晶体剪切断层。这表明，除了螺纹位错，其他缺陷可能（BaO）2晶体剪切缺陷或点缺陷显着降低电子迁移率。
2017-11-01 cond-mat.mtrl-sci
A common origin of photoplastic and electroplastic effects in ZnS
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
本研究揭示了ZnS中光塑性和电塑性效应的共同机制，通过实验验证带电位错对载流子浓度变化的响应，为化合物半导体中位错含量的调控提供了新途径。
2025-10-27 cond-mat.mtrl-sci
The origin of jerky dislocation motion in high-entropy alloys
单相集中随机合金（包括高熵合金（HEAs））中的位错在滑移期间反复遇到钉扎，导致急动位错运动。虽然溶质-位错相互作用在常规合金中是很好理解的，但在集中的随机合金中单个钉扎点的起源是一个有争议的问题。在这项工作中，我们调查的位错钉扎在CoCrFeMnNi HEA的起源。原位透射电子显微镜研究揭示了波浪形位错线和锯齿状滑移运动下的外部负载，即使没有偏析或集群周围的肖克利部分位错发现。原子模拟再现了急动的位错运动，并将重复的钉扎与佩尔斯摩擦中的局部波动联系起来。我们证明了高的局部佩尔斯摩擦的密度是成比例的位错滑移和位错的流动性所需的临界应力。
2022-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Diffusive Atomistic Dynamics of Edge Dislocations in Two Dimensions
在连续场论的相场晶体（PFC）模型框架内，在扩散时间尺度上研究了滑移、攀移和湮灭的位错基本过程。研究了二维六方点阵中单刃位错在剪应变和压应变作用下的滑移和攀移。结果表明，这些过程的自然特征的再现没有任何明确的考虑弹性理论或特设建设的微观Peierls潜力。特别注意的是支付给Peierls障碍位错滑移/攀爬和随后的动态行为的应变速率，温度和位错密度的函数。结果表明，动力学是准确地描述了简单的粘性运动方程的过阻尼质点，位错迁移率是唯一的可调参数。给出了两刃型位错湮灭的临界距离与分离角的关系。
2005-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Crystal Dislocations as Atomic Scale Ratchets
Stanford University（斯坦福大学）
通过分子动力学模拟发现，面心立方镍中具有原子尺度割阶的位错在反向应力下表现出非对称迁移率，源于原子位移矢量与二阶张量本征应变的非常规耦合，挑战了经典塑性变形描述，为缺陷工程增强抗疲劳性开辟新途径。
2026-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
