用于钛中缺陷、塑性与相变模拟的原子间势的开发
材料科学
2016-12-12 v1
摘要
提出了描述钛(Ti)中缺陷、塑性和高温相变的新型原子间势。拟合马氏体hcp-bcc相变温度需要一种高效且准确的方法来确定它。我们应用了基于竞争固相熔点确定和Gibbs-Helmholtz积分的分子动力学(MD)方法，以及晶格切换蒙特卡洛方法(LSMC)：这些方法在hcp-bcc转变温度上一致，偏差在2 K以内。我们得以开发出嵌入原子势，它们能很好地拟合低温或高温数据，但不能同时拟合两者。首个开发的势(Ti1)重现了hcp-bcc转变和熔点，适用于相变和bcc Ti的模拟。另两个势(Ti2和Ti3)正确描述了缺陷性质，可用于模拟hcp Ti中的塑性或辐射损伤。单一EAM势无法同时描述低温和高温相，这可能归因于对电子自由度的忽略，尤其是bcc具有更高的电子熵。由势Ti1和Ti2组合得到的温度依赖势可用于模拟任意温度下的Ti性质。
引用
@article{arxiv.1612.02992,
title = {Development of an Interatomic Potential for the Simulation of Defects, Plasticity and Phase Transformations in Titanium},
author = {M. I. Mendelev and T. L. Underwood and G. J. Ackland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.02992},
year = {2016}
}