钨中辐照损伤的原子对象动力学蒙特卡洛模拟
材料科学
2019-09-04 v1
摘要
我们描述了一个新对象动力学蒙特卡洛代码的发展，其中基本缺陷对象为离格原子构型。原子级跃迁用于变换与平移对象、拆分对象以及将其合并。这逐步构建了一个原子构型数据库——一组相关的缺陷对象及其在运行中生成的事件。对象内弹性相互作用在短距离上用经验势处理，空间分离对象间用偶极张量形式处理。该模型被证明比等效的分子动力学模拟更快地演化钨中的移动间隙团簇，即便在升高温度下亦然。我们将该模型应用于由钨中初级辐照损伤分子动力学模拟生成的复杂缺陷的演化。我们表明，可将级联模拟中形成的缺陷结构演化至秒级的实验可观测时标，同时保留原子细节。我们得出结论：级联启动后的前几纳秒模拟更宜用分子动力学进行，因此将捕获一些近温度无关的微小高迁移率间隙团簇演化。我们还得出结论：对于此处考虑的 20keV PKA 级联退火模拟，用具有理想化对象几何的传统对象 KMC 难以捕获的驻定对象内部弛豫，确立了长时标演化的条件。
引用
@article{arxiv.1904.04089,
title = {Atomistic-Object Kinetic Monte Carlo simulations of irradiation damage in tungsten},
author = {Daniel R. Mason and Andrea E. Sand and Sergei L. Dudarev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.04089},
year = {2019}
}