间隙溶质的扩散率及其导数：激活能、激活体积与弹性扩散张量
材料科学
2016-07-13 v2
摘要
计算原子尺度方法不断提供关于晶体点阵中间隙元素的几何、能量学和过渡态的新信息。这些数据可用于通过寻找主方程的稳态解来确定间隙原子的扩散率。此外，原子尺度计算不仅可以提供位置能量，还可以提供由于引入缺陷而产生的晶胞应力，以计算弹性偶极子。我们从位置能量和过渡态能量推导出完全各向异性扩散率张量的一般表达式，以及扩散率的三个导数：弹性扩散张量（扩散率对应变的导数）、激活势垒张量（扩散率对逆温度的对数导数）和激活体积张量（扩散率对压力的对数导数）。这些量的计算利用了晶体对称性，我们提供了该算法的开源实现。我们给出了面心立方、体心立方和六方密堆积点阵中八面体-四面体网络的解析结果，并以碳在铁中的数值结果作为总结。
引用
@article{arxiv.1605.03623,
title = {Diffusivity and derivatives for interstitial solutes: Activation energy, volume, and elastodiffusion tensors},
author = {Dallas R. Trinkle},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.03623},
year = {2016}
}
备注
22 pages, 2 figures