Y4Zr3O12 中阈值位移能与缺陷形成能的第一性原理分子动力学模拟
材料科学
2021-06-01 v1
摘要
采用基于 VASP 的第一性原理分子动力学模拟计算了 Y4Zr3O12 δ 相的阈值位移能（Ed）与缺陷形成能，该相是新开发的含 Zr 和 Al 的 ODS 钢中最常见的相。确定 Zr3a 初级击出原子沿 [111] 方向的 Ed 值为 28 eV，Zr18f 原子沿 [111] 方向为 40 eV，Y 反冲沿 [110] 方向为 50 eV。O 与 O' 原子的最小 Ed 值分别为 13 eV 和 16 eV。阴离子的位移能远小于阳离子，表明阴离子无序比阳离子无序更可能发生。除固有结构空位排列方向外，阳离子倾向于占据另一阳离子位点。阈值位移能大于含 Ti 的 ODS 钢中常规析出相 Y2Ti2O7。由于 Y 和 Zr 在 18f 位置的部分占据，反位形成能可忽略不计，这可能有助于结构在辐照下承受更多无序。这些结果表明，与传统 Ti-ODS 合金相比具有更好耐腐蚀性能的 Zr/Al ODS 合金也可能具备更优的辐照抗性。
引用
@article{arxiv.2105.15066,
title = {Ab initio Molecular Dynamics Simulation of Threshold Displacement Energies and Defect Formation Energies in Y4Zr3O12},
author = {Sruthi Mohan and Gurpreet Kaur and C. David and B. K. Panigrahi and G. Amarendra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.15066},
year = {2021}
}