体心立方金属中纳米空洞结构与能量的精确预测
材料科学
2020-02-10 v2
摘要
纳米空洞的结构与能量知识是理解金属中缺陷演化的基础。然而，目前仍缺乏可靠的方法能够确定一般纳米空洞的基本结构细节或提供其能量的准确评估。在此，我们进行了系统的第一性原理研究，考察体心立方金属中纳米空洞的稳定结构与能量，明确证明稳定结构可通过最小化其 Wigner-Seitz 面积精确确定，并揭示了纳米空洞形成能与 Wigner-Seitz 面积之间的线性关系。我们进一步开发了一种新的基于物理的模型，用于精确预测任意尺寸纳米空洞的稳定结构与能量。该模型通过第一性原理计算和近期的纳米空洞退火实验得到了充分验证，并显示出相对于广泛使用的球形近似的明显优势。本工作提供了对理解纳米空洞形成与演化至关重要的机理见解，是朝着结构金属中纳米空洞相关损伤过程的预测性控制与预防迈出的关键一步。
引用
@article{arxiv.1911.06731,
title = {Accurate prediction of nanovoid structures and energetics in bcc metals},
author = {Jie Hou and Yu-Wei You and Xiang-Shan Kong and Jun Song and C. S. Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.06731},
year = {2020}
}