非对称倾斜晶界的耦合运动：分子动力学和相场晶体模拟
材料科学
2012-06-18 v1
摘要
先前的模拟和实验研究表明，一些晶界（GBs）可以与施加的剪切应力耦合并被其移动，从而产生晶界运动所穿过的晶格的剪切变形。虽然这种耦合效应在对称倾斜晶界中已得到充分证实，但关于非对称晶界的耦合能力知之甚少。在这项工作中，我们结合分子动力学和相场晶体模拟，研究了立方晶体之间非对称晶界在整个倾角范围内的应力驱动运动。我们的主要发现是：耦合效应存在于大多数非对称晶界中，并且耦合因子对取向差角和倾角均表现出非平凡依赖性。这种依赖性的特征是耦合因子符号的不连续变化，这反映了在狭窄角度范围内两种不同耦合模式之间的转变。重要的是，耦合因子的大小在该转变区域内变得很大或发散，从而产生类似滑动的行为。我们的结果通过一个图来解释，该图在取向差角和倾角平面上展示了两种耦合模式的存在域以及它们之间的转变区域。模拟揭示了负责非对称倾斜晶界运动的一些位错机制。本研究结果与现有实验测量结果吻合良好，并为未来实验的设计提供了理论基础。
引用
@article{arxiv.1206.3549,
title = {Coupled motion of asymmetrical tilt grain boundaries: molecular dynamics and phase field crystal simulations},
author = {Z. T. Trautt and A. Adland and A. Karma and Y. Mishin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.3549},
year = {2012}
}