氦气泡对铜中刃位错可动性的影响

材料在暴露于辐照时可能形成氦气泡。众所周知，氦气泡的存在会导致材料力学行为的变化。为了提高核组件的寿命，理解含氦材料中的变形机制非常重要。在本工作中，我们使用分子动力学（MD）模拟研究了铜中刃位错与氦气泡之间的相互作用。我们重点关注氦气泡压力（等效地，氦与空位比）对氦气泡障碍强度及其与位错相互作用的影响。我们的模拟预测，相互作用机制作为氦气泡压力的函数表现出显著差异。具体而言，发现由于位错中超阶跃的形成，具有高内压的气泡与相同尺寸的低压气泡相比表现出更弱的障碍强度。从 MD 数据中提取的激活能和速率常数证实了这种机制转变，并使得这些现象能够被升尺度到更大长度尺度的模型。