微尺度位错塞积对原子尺度多变体相变与孪晶的影响
介观与纳米尺度物理
2022-08-11 v2
摘要
在本文中，我们进行并发原子-连续介质(CAC)模拟以(i)表征由微尺度位错塞积在原子结构界面处诱导的内应力；(ii)将该应力分解为两部分，其一根据Eshelby模型来自塞积尖端的后方位错，另一根据超位错模型来自塞积尖端处的位错；以及(iii)评估此类内应力如何促成原子尺度相变(PTs)、逆相变和孪晶。本工作的主要新颖之处是在单一框架内统一了界面的原子描述与远离界面的滞后位错的粗粒化(CG)描述。我们的主要发现是：(a)界面通过形成台阶/突缘对塞积动态响应，其高度与到达界面的位错数成正比；(b)当预剪切样品被压缩时，在塞积尖端前发生直接的方到六方PT并最终生长为楔形；(c)随着载荷进一步增加，部分新形成的六方相变回方相。该逆相变产生的方产物相相对于初始方相形成孪晶。所有相界(PBs)和孪晶界(TBs)都是静止的，并对应于零热力学Eshelby驱动力；以及(d)由包含16个位错的塞积诱导的应力强度，相较于不含位错的样品，将使启动PT所需应力降低5.5倍。本工作是首次对微尺度位错滑移与原子结构界面之间反应所导致的PTs/孪晶行为进行的表征。
引用
@article{arxiv.2208.03592,
title = {Effect of a Micro-scale Dislocation Pileup on the Atomic-Scale Multi-variant Phase Transformation and Twinning},
author = {Yipeng Peng and Rigelesaiyin Ji and Thanh Phan and Laurent Capolungo and Valery I. Levitas and Liming Xiong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03592},
year = {2022}
}