面心立方金属中孪晶位错的核心结构与晶格阻力

具有 fcc 结构的金属在特定条件下可表现出形变孪晶，这是其变形行为中一个有趣但有些难以捉摸的方面。学界公认该现象通过孪晶偏位错的活动发生。然而，对其基本性质缺乏全面理解阻碍了 fcc 金属晶体塑性详细多尺度模型的发展。在此，我们通过原子尺度知情的数值建模探究孪晶偏位错的核心结构与晶格摩擦。为此，我们选取四种层错能差异显著的 fcc 晶体。利用半离散变分 Peierls Nabarro 模型，我们计算了刃型与螺型孪晶位错的核心宽度与 Peierls 应力。除传统的逐层孪晶形核模型外，近期提出的交替剪切模型亦被考察。在后一情形中，观察到负的稳定层错能，其足以大以克服 Peierls 势垒。本研究还凸显了引入表面修正的重要性，其缺失会导致对孪晶位错本征晶格阻力的高估。