基于位移织构表征的晶界迁移机制分类
材料科学
2025-06-06 v2 计算物理
摘要
原子尺度模拟提供了目前可得的最详尽的晶界（GB）迁移图像。然而，由于存在大量相互竞争且几何上复杂的3D原子重排过程，从原子模拟数据中提取单元机制十分困难。本工作中，我们引入了位移织构表征框架来分析GB迁移过程中的原子重排事件，该框架结合了滑移矢量分析、双晶几何与最优传输的思想。我们描述了位移数据的两类分解：剪切-层移分解与最小层移分解。前者用于从剪切耦合迁移轨迹中提取层移模式，后者用于分析温度依赖的层移机制。作为位移织构框架的应用，我们表征了FCC Ni双晶中一组晶体学上多样的迁移GB的层移机制的GB几何依赖性。该分析的两项科学贡献包括：1）通过亚稳GB几何解释了边界平面对层移模式的依赖性；2）提出了多模态约束GB迁移机制的分类，其可能包含多种竞争的层移模式、周期倍增效应、不同的滑移与剪切耦合事件，以及GB自扩散。
引用
@article{arxiv.2108.09340,
title = {A taxonomy of grain boundary migration mechanisms via displacement texture characterization},
author = {Ian Chesser and Brandon Runnels and Elizabeth Holm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09340},
year = {2025}
}