β-Sn 的位错核心性质：第一性原理研究
材料科学
2017-03-08 v2
摘要
利用半离散变分 Peierls-Nabarro 模型 (SVPN) 研究了锡 (\beta-Sn) 的位错核心性质。SVPN 模型将位错周围长程应变场的连续介质弹性处理与位错核心的近似处理相联系，被用于计算各种核心性质，包括不同位错结构的核心能量学、宽度和 Peierls 应力。研究了核心能量学及性质对 \beta-Sn 中位错特征及后续滑移行为的作用。例如，本工作表明与 {100} 和 {101} 面上的位错相比，{110} 面上存在广泛铺展的位错核心。从物理上看，核心的变窄或变宽将显著影响位错迁移率，因为 Peierls 应力在 \beta-Sn 中与位错核心宽度呈指数关系。总体而言，螺位错的 Peierls 应力比刃位错高几个数量级，即混合位错的刃型分量越多，位错迁移率越大（Peierls 应力越低）。观测到的最大 Peierls 应力为 {101} 面上位错的 365 MPa。此外，从密度图可见 0°（螺型）和 30° 位错呈现双峰，表明沿这些面的位错解离。因此，对于 {101} <-101> 滑移系，我们观察到位错解离为三个具有亚稳态的部分位错。总体而言，本工作提供了有助于理解 \beta-Sn 塑性变形的定性见解。
引用
@article{arxiv.1604.08605,
title = {Dislocation core properties of \beta-tin: A first-principles study},
author = {M. A. Bhatia and M. Azarnoush and I. Adlakha and G. Lu and K. N. Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.08605},
year = {2017}
}