模拟纳米晶材料辐射损伤的多尺度多物理框架
介观与纳米尺度物理
2023-03-22 v1 材料科学
摘要
本工作提出一个多尺度多物理框架，用于研究纳米晶材料中的辐射诱导损伤。该框架结合了两种方法，包括含电子效应的分子动力学模拟以及纳米晶材料中的长期原子扩散模拟。利用此框架，我们研究了纳米晶材料在辐射事件下的自愈合行为。我们发现级联模拟中纳米晶内产生的缺陷数量少于单晶。该行为源于级联模拟期间晶界网络对间隙原子的快速吸收，而空位迁移至晶界的时间尺度远长于间隙原子。因此，纳米晶材料表现出自愈合行为，缺陷的数量与尺寸随时间大幅减少。我们发现纳米晶材料的自愈合行为是有限的，约50%的空位存活。该效应源于空位团簇的集体行为，其比单个空位稳定得多。
引用
@article{arxiv.2209.14206,
title = {A multiscale and multiphysics framework to simulate radiation damage in nano-crystalline materials},
author = {Mohamed Hendy and Mauricio Ponga},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14206},
year = {2023}
}