纳米尺度缺陷附近溶质偏聚的原子路径
材料科学
2021-12-22 v1
摘要
本工作揭示了溶质原子与纳米尺度晶体缺陷相互作用的原子细节。通过对外延应变、成分亚稳的半导体合金进行详细的原子探针层析研究，阐明了该现象的复杂性。我们揭示了位错周围溶质原子浓度与分布的细微变化，并突出了其动态演化过程。结果表明，位错等晶体缺陷在引发应变亚稳层中的相分离过程中起着关键作用。靠近位错的基体区域，在局部平衡被打破后相对较短时间内即出现明显的成分退化迹象。从周围基体区域接近位错时，溶质浓度及非随机原子团簇的密度均增加。与此同时，远离位错处晶格保持完整，维持亚稳结构与成分均匀性。在相分离后期，位错外的基体达到平衡浓度，而位错充当质量传输的载体，为溶质原子到达表面提供快速扩散通道。此外，沿位错向表面移动时，原子团簇数量几乎翻倍，且每个团簇中的原子数稳步增加。除理解应变亚稳合金相分离中的原子特征外，本工作还阐明了纳米尺度缺陷附近溶质原子的热力学与动力学行为，并定量描述了关键过程，从而为改进原子模型与模拟提供了经验输入。
引用
@article{arxiv.2107.00800,
title = {Atomic Pathways of Solute Segregation in the Vicinity of Nanoscale Defects},
author = {Samik Mukherjee and Simone Assali and Oussama Moutanabbir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.00800},
year = {2021}
}