Which stresses affect the glide of screw dislocations in bcc metals?
在分子静力学计算中，通过直接应用应力，我们确定了影响体心立方钨中1/2螺旋位错滑移的应力分量<111>。这些结果表明，静水应力和平行于位错线的正应力对位错滑移不起作用。因此，位错的Peierls应力不能像Koester A，Ma A，Hartmaier A. Acta Mater 2012; 60：3894，而是它们的组合在垂直于位错线的平面中引起等双轴拉伸-压缩（并因此剪切）。1/2螺旋位错的Peierls应力<111>则仅取决于平行于Burgers矢量的剪应力所施加的平面的取向以及垂直于滑移方向的剪应力的大小和取向。
2013-10-27 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
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
Solute strengthening and softening from screw dislocation in BCC tantalum: A first-principles study
本研究利用第一性原理计算揭示BCC钽中螺位错与溶质原子的作用机制，识别Hf、Zr的软化及Mo、W、Ir的强化效应，并以相互作用能和电子功函数加以解释。
2024-04-08 cond-mat.mtrl-sci
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
基于第一部分中提出的原子论研究，我们开发了单晶的分析屈服准则，该准则捕获了位错滑移所需的剪切应力（Peierls应力）上的剪应力而不是Schmid应力（非滑移应力）的影响。这些屈服准则表征了非关联塑性流动，其起源于1/2<111>螺旋位错对施加的应力张量的复杂响应。采用这些标准，我们确定的操作滑动系统的拉伸/压缩载荷沿不同的轴在标准的赤平三角形，并确定随后的拉压不对称。这一结果是在一个很好的定性协议与现有的实验数据。此外，使用构建的屈服准则内的泰勒均匀化过程中，我们表明，与非平面的螺旋位错的核心持续在随机多晶体的影响。这影响显着的关键现象，如剪切局部化，这是通过分析韧性塑性固体中的空穴证明。
2008-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Cluster Expansion Potentials for Screw Dislocations in BCC Refractory Metals
University of Groningen（格罗宁根大学）
针对体心立方难熔金属中螺位错模拟的挑战，开发了原子团簇展开（ACE）势，通过扩展DFT数据库，显著提高了Mo和W的精度，并改善了V、Nb、Ta的描述，揭示了数据库组成和元素特异性对传递性的影响。
2026-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of the Schmid law in bcc molybdenum related to the effect of shear stress perpendicular to the slip direction
施密德定律在体心立方金属中的失效早已为人所知。在滑移方向上剪切的正负不对称性<111>，通常被认为是孪生-反孪生不对称性，无疑是原因之一。然而，在滑移方向上的剪切应力以外的应力分量的影响可能是重要的。本文用原子模型研究了垂直于Burgers矢量的剪应力对α/2螺位错滑移的影响<111>。我们发现，这些剪切应力可以显着提高或降低的临界解析剪切应力（CRSS）的方向所需的位错运动的伯格斯矢量，即Peierls应力。这是由于这些应力引起的芯的变化而发生的。这种效应可能是为什么具有较小施密德因子的滑移系统可能优于具有最大施密德因子的滑移系统的原因。
2008-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Rate- and Line-Length-Dependent Screw Dislocation Glide Mechanisms in BCC Refractory Metals and Alloys
Department of Materials Science and Engineering, University of Michigan（密歇根大学材料科学与工程系）
本研究通过分子动力学和应变增强超动力学方法，揭示了BCC难熔金属和合金中位错滑移机制受应变率、位错线长度和化学成分的联合影响。
2026-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Screw dislocation-carbon interaction in BCC tungsten: an ab initio study
用从头计算方法研究了钨中碳与螺位错的相互作用。碳原子在位错附近的存在下诱导重建，位错松弛到一种配置，硬核结构，这在纯钨中是不稳定的。重建对应于碳在位错所产生的棱柱形位点中的强结合，这对于位错线上分离的高浓度碳是完美的。然而，重建只是部分较低的原子分数，与位错往往回落到其易核心基态。这种位错在不稳定位置被碳原子钉扎的现象可用一个简单的线张力模型来描述。一个强大的碳位错的吸引力也证明在较大的分离距离，当溶质是在第四个最近的邻居八面体网站的重建核心。碳在这些不同的偏析网站的平衡浓度建模与伊辛模型，并使用平均场近似。这个热力学模型证明，螺旋位错保持完全饱和的碳原子和钉扎在他们的硬核配置高达约2500 K。
2021-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen segregation around a straight screw dislocation in bcc iron
Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement (LaSIE) - UMR CNRS 7356（环境工程科学实验室）；Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM) - UPR 3407（工艺与材料科学实验室）
通过神经网络势分子模拟和热力学框架，量化了bcc铁中螺位错核心结构、位点类型和浓度对氢结合能的影响，揭示了易核心构型在解释实验氢溶解度极限中的关键作用。
2026-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Selection Rules Controlling Dislocation Glide in bcc Metals
最近的{ \it ab initio}密度泛函理论对Mo和Ta中孤立螺位错的研究，使体心立方金属变形行为的结构-性能关系的有效性受到质疑。这些现有的关系是半经典的性质，从原子的研究V族和VI族过渡金属的变形性能。我们发现，这些结构-性能关系的正确形式是完全量子力学的，涉及耦合的电子状态与应变场的长$a/2<111>$螺旋位错的核心。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio modeling of the energy landscape for screw dislocations in body-centered cubic high-entropy alloys
在传统的体心立方（bcc）金属中，螺旋位错的核心性质在低温下的塑性形变中起着关键作用。近年来，具有体心立方晶体结构的难熔高熵合金（RHEAs）受到了广泛关注。然而，与面心立方高熵合金（HEAs），有少得多的调查bcc HEAs，特别是在这些多主元素合金中的化学短程有序（SRO）对位错迁移率的可能影响。本文利用密度泛函理论研究了MoNbTaW RHEAs合金中位错核的分布特性，以及SRO对位错核特性的影响。发现RHEA的芯能平均值大于相应的纯组分bcc金属的芯能平均值，并且对SRO的程度相对不敏感。然而，SRO的存在被证明有很大的影响，缩小的位错芯能量的分布和减少的空间异质性的位错芯能量在RHEA。有人认为，HEAs的机械行为的后果是在能量景观的位错，这可能会不均匀地抑制他们的运动的变化。
2020-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Artificial neural network interatomic potential for dislocation and fracture properties of Molybdenum
建立了一个基于人工神经网络的钼原子间相互作用势模型。为了训练和验证潜在的密度泛函理论计算与断裂相关的结构和性质，如弹性常数、表面能、广义堆垛层错能和表面脱粘能。在训练数据集和验证数据集上，该势提供的总能量均方根误差小于5 meV/原子.该势被应用于研究螺位错核特性以及进行大规模断裂模拟。计算结果表明，1/2 $\langle111\rangle$螺型位错核是对称的非退化位错核，Ⅰ型断裂是脆性断裂。可以预期，这样构造的势是非常适合于应用于大规模的塑性和断裂的原子计算。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Compressive deformation of Fe nanopillar : Modalities of dislocation dynamics
与拉伸模式不同，体心立方金属纳米结构的压缩变形是由螺旋位错的滑移介导的。虽然体心立方螺旋位错具有不寻常的属性，但这些独特的效应如何在纳米级固体中表现出来仍不清楚。在本研究中，原子模拟呈现在体心立方铁纳米柱的压缩变形的位错活动的密切关注。结果发现，而不是执行简单的滑移运动，线缺陷表现出一系列复杂的功能。在这方面，观察到温度对位错机制具有显著影响，因此对材料的整体塑性响应具有显著影响。此外，已探索的负荷-应变数据的统计特征。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation Transmission Across Tilt Low-Angle Grain Boundaries in BCC Fe: The Role of Elastic Interactions
本研究通过分子动力学模拟发现弹性相互作用是体心立方铁中小角度晶界阻碍位错透射的主导因素，建立的解析模型可定量预测位错透射应力，为晶界强化材料设计提供依据。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Degenerate transition pathways for screw dislocations: implications for migration
在体心立方（bcc）金属迁移1/2<111>螺旋位错经历一个周期性的能量景观与三角形对称。原子模拟，如使用轻推弹性带（NEB）方法进行的模拟，通常预测具有双峰的过渡途径能垒;与Ab Initio的发现相矛盾。检查NEB预测的粒子在Peierls能量景观中的轨迹代表了螺旋位错，揭示了一个非物理的异常所造成的猴子鞍在景观中的发生。有和没有应力的螺钉运动的影响进行了讨论。
2013-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Direct prediction of the solute softening-to-hardening transition in W-Re alloys using stochastic simulations of screw dislocation motion
位错和溶质原子之间的相互作用是金属塑性中几个重要过程的基础。在体心立方（bcc）金属和合金中，低温塑性流动由螺旋位错滑移控制，已知螺旋位错滑移通过两个连续\emph{Peierls}谷的扭结对的成核和侧向弛豫而发生。在合金中，位错和溶质通过长程应力场耦合和短程非弹性相互作用影响彼此的动力学。已知在某些替代体心立方合金中，在临界浓度下观察到从溶质软化到溶质硬化的转变。本文建立了替代式W-Re合金中螺型位错滑动和溶质扩散的动力学蒙特卡罗模型。我们发现，位错动力学是由两个竞争机制。在低溶质浓度下，成核增强的Peierls应力的软化，克服了弹性排斥的Re原子扭结。这种趋势在较高浓度下逆转，导致浓度和温度相关的流动应力最小。这个最小值标志着从溶质软化到硬化的过渡，这被认为是在合理的协议与实验。
2017-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Constraints on the phase diagram of molybdenum from first-principles free-energy calculations
我们使用第一性原理技术重新检查的建议，在高P实验中看到的过渡钼是固体-固体的转变，从bcc结构的fcc或hcp结构。我们证实了最近报道的在简谐近似下，当P > 325 GPa和T低于熔化曲线时，fcc和hcp结构的自由能低于bcc结构的自由能。然而，我们表明，如果非谐效应完全包括这不再是真的。我们计算完全非谐自由能的高T晶相的热平均应力相对于应变的结构变形到彼此的集成，也从谐波参考系的完全非谐系统的热力学积分。我们的发现，面心立方结构的稳定性低于体心立方结构的相关高P/高T区域的支持，通过比较使用第一性原理参考共存技术计算的两种结构的熔化曲线。我们目前的第一性原理模拟的基础上，最近提出的Z方法，也支持的稳定性bcc面心立方。
2011-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Explanation of the discrepancy between the measured and atomistically calculated yield stresses in body-centered cubic metals
我们提出了一个介观模型，解释了实验测得的屈服应力BCC金属在低温和典型的Peierls应力由孤立的螺旋位错的原子模拟确定的两个到三个差异的因素。该模型涉及一个Frank-Read型源发射位错，这些位错在距离源一定距离处变成纯螺旋，并且由于它们的高Peierls应力，控制其操作。然而，由于发射的位错之间的相互作用，由非螺旋位错和螺旋位错组成的组可以在比单个螺旋位错的滑移所需的应力低约2至3倍的施加应力下移动。
2006-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Assessment of interatomic potentials for atomistic analysis of static and dynamic properties of screw dislocations in W
体心立方金属中的螺型位错在零温下表现出非平面的核心，这导致高的晶格摩擦和热激活应变速率行为。在体心立方W，电子结构分子静力学计算揭示了一个紧凑的，非简并的核心与相关的Peierls应力在1.7和2.8 GPa之间。然而，位错的动力学行为的全貌只能通过使用更有效的原子模拟的基础上半经验的原子间势。在本文中，我们评估了五种不同的电位在纯钨中螺旋位错的静态性质方面的适用性。同时，我们利用这五种势函数对应力辅助滑移进行了分子动力学模拟，研究了剪切应力下螺位错的动力学行为。位错被认为是显示热激活的运动在大部分的施加的应力范围内，在高应力下的粘性阻尼制度的逐渐过渡。我们发现，一个潜在的预测从紧凑的核心转变到解离在有限的温度下，影响扭结对生产的能量学和影响的运动机制。我们的结论是，一个修改后的嵌入原子的潜力实现了最好的妥协，静态和动态的螺旋位错属性，虽然在约10倍的费用相比，中央电位。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory and Simulation of the diffusion of kinks on dislocations in bcc metals
用分子动力学模拟了体心立方铁中热涨落（1/2）<111>螺位错、<100>刃位错和（1/2）<111>刃位错在零应力条件下的孤立扭结。扭结被认为是执行随机运动在一个潜在的景观，这取决于位错的性格和几何形状，和他们的运动提供了新的洞察力耦合的位错的热浴。通过模拟计算，得到了扭结形成能、迁移势垒和摩擦参数。一个离散的Frenkel-Kontorova-Langevin（FKL）模型是能够再现粗粒度的数据从MD在一小部分的计算成本，而无需假设先验的温度依赖性超出波动耗散定理。分析结果表明，离散效应在热激活位错滑移中起着重要作用，揭示了分子动力学和位错动力学之间存在一个关键的中间长度尺度。该模型被用来调查下发现在辐照材料中的位错微观结构的演变中消失的小应力水平的位错运动。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Thermally-activated Non-Schmid Glide of Screw Dislocations in W using Atomistically-informed Kinetic Monte Carlo Simulations
热激活$\small{\nicefrac{1}{2}}<111>$螺位错运动是体心立方（bcc）晶体中低温下的控制塑性机制。运动通过原子大小的扭结对的成核和传播进行，这些扭结对易于使用分子动力学（MD）进行研究。然而，MD的自然不能正确地采样热激活过程，以及捕获$\{110\}$螺钉位错滑移呼吁能够克服这些限制的其他方法的发展。在这里，我们开发了一个动力学Monte Carlo（kMC）方法来研究单螺位错动力学从室温到$0.5T_m$和在应力$0<σ<0.9σ_P$，其中$T_m$和$σ_P$是熔点和Peierls应力。该方法是完全参数化的原子模拟使用嵌入式原子势钨。为了增加我们的模拟的物理保真度，我们计算偏离施密德定律规定的原子间势，我们研究单位错动力学使用这两个投影。我们计算位错速度作为应力，温度和位错线长度的函数。我们发现，考虑非施密德效应有很强的影响的幅度的速度和轨迹的位错。最后，我们将所有的计算数据压缩成有效应力和温度相关的迁移率，以用于更均匀的数值方法。
2014-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Calculation of dislocation positions and curved transition pathways in BCC crystals from atomic displacements
晶体中位错滑移的热力学描述主要取决于位错在晶格中移动时必须克服的Peierls势垒的形状。虽然可以使用鞍点搜索算法（如Nudged Elastic Band（NEB）方法）明确获得该势垒的高度，但其确切形状取决于系统过渡路径的所选近似。本文的目的是制定一个程序，允许识别的位错的位置直接从原子的位移在其核心。我们研究这个模型的性能，通过计算曲线路径的1/2[111]螺旋位错在钨最近获得的一系列图像使用NEB方法在零施加应力和垂直于滑移方向的正/负剪应力。沿着这些弯曲的路径绘制的Peierls障碍被证明是相当不同的，从那些先前通过假设直位错路径。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Modulating dislocation reactions through preferential hydrogen segregation in bcc metals
本研究通过铁的原子模拟揭示，氢的优先偏聚促进螺位错反应形成稳定的<001>刃位错结，进而演变为空位型位错环，为体心立方金属的氢致损伤提供了新机制。
2024-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Mechanistic origin of high retained strength in refractory BCC high entropy alloys up to 1900K
体心立方（BCC）高熵合金MoNbTaW和MoNbTaVW在高达1900 K的温度下具有优异的强度保持性。保留强度的机械起源是未知的，但对于在BCC HEA组合物的巨大空间中找到最佳合金是至关重要的。对Nb-Mo、Fe-Si和Ti-Zr-Nb合金的实验表明，刃位错的迁移率降低，从而激发了BCC合金刃位错强化的理论。与在低温下由螺旋位错运动控制的纯BCC金属和稀合金不同，BCC HEAs的强度可以由刃位错控制，并且特别是在高温下，这是由于为通过溶质的随机场的边缘滑移而产生的屏障。BCC合金中的边缘运动的无参数理论定性和定量地捕获MoNbTaW和MoNbTaVW合金的强度与温度。然后，该理论的简化分析版本能够筛选Mo-Nb-Ta-V-W族中超过600，000种成分，识别具有高保留强度和/或降低的质量密度的有希望的新成分。总的来说，该理论揭示了一种意想不到的机制，负责BCC合金的高温强度和铺平了道路，更强的高熵合金的理论指导设计。
2019-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Multiscale modeling of plastic deformation of molybdenum and tungsten: III. Effects of temperature and plastic strain rate
在本文中，我们开发的1/2<111>螺旋位错在0 K和热激活运动的位错通过成核对扭结的滑移的原子级建模之间的联系。为此目的，我们引入了一个假设的Peierls障碍，再现所有方面的位错滑移在0 K的复杂响应非滑移应力，并表示在一个紧凑的形式，在第二部分先进的屈服准则。为了实现这一点，势垒不仅依赖于晶体的对称性和原子间的键合，而且还依赖于所施加的应力张量。然后采用标准模型来评估扭结对形成的激活焓，该激活焓现在也是完全施加的应力张量的函数。过渡态理论将这种机制与屈服应力的温度和应变率依赖性联系起来。
2008-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Interaction of $\langle a \rangle$ prismatic screw dislocations with the $α-β$ interface side face in $α-β$ Ti alloys
本研究采用分子静力学和动力学模拟，揭示了$\alpha-\beta$钛合金中$\langle a \rangle$棱柱型螺位错跨界面侧面的滑移传递机制及各向异性阻碍根源。
2023-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Accurate Calculations of the Peierls Stress in Small Periodic Cells
本文用嵌入原子势计算了体心立方钽中[111]螺位错的Peierls应力。更重要的是，提出了一种方法，它允许精确计算的Peierls应力在最小的周期细胞。这种方法可以很容易地应用于从头计算，其中可以方便地使用能够包含位错的最小单元格。计算特别关注最大解析剪应力沿着{110}平面的情况。
2001-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Dislocation Core Energies and Core Fields from First Principles
体心立方铁的从头计算表明，螺旋<111>位错诱导的短程膨胀场除了Volterra弹性场。这种核心领域的建模在各向异性弹性理论使用力偶极子。因此，弹性模型更好地再现了从头计算中观察到的原子位移。在弹性能的计算中包括该芯场允许导出随着单元尺寸更快收敛的芯能，从而导致不依赖于用于模拟的位错阵列的几何形状的结果。
2009-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Development of interatomic potential appropriate for simulation of dislocation migration in fcc Fe
位错迁移的分子动力学（MD）模拟需要原子间相互作用的半经验势。虽然有许多可靠的半经验电位的bcc铁，可用的fcc的电位的数量是非常有限的。在本研究中，我们测试了fcc Fe（ABCH 97 [Phil. Mag. A，75，713-732（1997）]、BCT13 [MSMSE 21，085004（2013）]和ZFS 18 [J. Comp. Chem. 39，2420-2431（2018）]）。发现ABCH 97势并不提供fcc相在任何温度下都是最稳定的。另一方面，对于BCT 13，ZFS 18电位，fcc相总是比bcc相更稳定。在任何温度下，hcp相是BCT 13电位最稳定的相。为了解决这些问题，我们开发了两个新的EAM电位（MB 1和MB 2）。对于MB 1势，fcc相仍然比bcc相更稳定，但是MB 2势提供了从较高的fcc-bcc转变温度T_γ-δ到熔化温度Tm，bcc相是最稳定的相，并且fcc相是低于T_γ-δ的最稳定的相。这种潜力也导致一个很好的协议与fcc弹性常数和合理的层错能的实验数据，这使得它的最佳潜力的模拟中的位错迁移的fcc Fe之间的所有半经验的潜力，在本研究中考虑。分子动力学模拟表明，只有ZFS 18，MB 1和MB 2势实际上适合于模拟面心立方铁中的位错迁移。这两种位错运动速度具有相同的数量级，都表明刃型位错运动速度比螺型位错运动速度快。然而，位错速度…
2020-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Accuracy and transferability of GAP models for tungsten
我们介绍了钨在体心立方晶相及其缺陷的高斯近似势（GAP）的框架内，安装到数据库的第一性原理密度泛函理论（DFT）的计算。我们调查的性能的一系列模型的基础上增加覆盖范围的配置空间的数据库，并展示我们的策略，选择有代表性的小单位细胞的训练模型，预测性能只能观察到使用数千个原子。最全面的模型，然后被用来计算螺旋位错的属性，包括它的结构，Peierls势垒和能量的空位位错相互作用。所有软件和原始数据均可在www.libatoms.org上查阅。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Lattice Resistance to Dislocation Motion at the Nanoscale
在这封信中，我们提出了一个模型，演示了在纳米系统中的移动位错所经历的晶格电阻的自由表面的效果。这种效应表现在由于位错线接近表面而提高的位错速度。为了验证这一发现，分子动力学模拟的bcc钼刃型位错进行，结果被发现是与该模型的数值实现。在较高的应力和温度下，这种效果的减少，如模拟所揭示的，证实了晶格电阻背后观察到的位错速度的变化的作用。
2008-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of the structural, elastic and dislocation properties of body-centered cubic refractory HfNbTaTiZr high entropy alloy
本文通过第一性原理研究体心立方HfNbTaTiZr高熵合金中1/2<111>螺位错核心的多样性，揭示其与化学短程有序的关联，为调控难熔合金塑性机制提供新思路。
2024-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Savi-Bhransha: Graph-Theoretic Dislocation-Loop Characterization in Crystals
Bhabha Atomic Research Centre（巴哈原子研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
本文提出Savi-Bhransha图论方法，无需全局界面网格即可高效表征晶体位错环，其在复杂环境中更稳定、速度更快，可用于辐射损伤模拟分析并与实验结果对比。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Massive damage generation accompanying pyramidal slip in hexagonal-close packed magnesium: an origin for its high hardening and brittleness
镁代表了一组技术上重要的六方密堆积（hcp）金属，其力学行为与体心立方（bcc）和面心立方（fcc）金属有很大的不同，其基本机制仍然知之甚少。长期以来，人们一直认为镁具有高的硬化性和低的延展性，这通常归因于缺乏主动锥体滑移。最近提出的固定金字塔位错的起源。在这里，我们提出了一个不同的情况下，迄今为止从未报道的镁：移动螺旋金字塔位错双交叉滑移，并继续双交叉滑移，因为他们滑行，产生丰富的空位簇上的滑移面。这些空位团阻碍随后的位错运动，从而直接导致硬化;随着塑性形变的进行，它们的积累最终导致过早断裂，即脆性。这里发现的大量的破坏伴随着金字塔滑移提供了一个不同的解释，长期已知的硬化和脆性的镁，并建议，足够数量的金字塔位错可能仍然不足以有效地适应塑性。稳定金字塔位错运动，以避免交叉滑移和随后的损伤的产生也是必不可少的性能改善。金字塔滑移的不稳定性，在这里表现为连续的交叉滑移（在其他地方可能不同），源于其巨大的伯格斯矢量，可能是其共同的特征。详细的交叉滑移机制还提供了对更广泛的具有低对称性和/或大Burgers矢量的晶体（包括其他hcp金属和陶瓷）中的位错的鲜为人知的不稳定性和复杂行为的见解。
2023-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
