扩展缺陷增强ThO2中的氧扩散
材料科学
2023-09-19 v1
摘要
氧自扩散是理解氧化物核燃料化学计量比与缺陷结构的关键。实验上，在候选核燃料ThO中发现了低活化能垒的氧迁移，可能源于短路扩散机制。本文中，我们进行大量分子动力学模拟，表明各类扩展缺陷可在ThO中以显著降低的活化能垒增强氧自扩散。我们考虑的扩展缺陷包括一维(位错)、二维(晶界)和三维(空洞)缺陷。由于各类扩展缺陷特征不同，对氧扩散的调控各异。这些结果给出了氧输运的定量描述，其在距扩展缺陷相近距离(纳米尺度)内显著增强。所有缺陷中，晶界尤其是具有低形成能的 孪晶界对提升氧输运表现出最强效应。
引用
@article{arxiv.2309.09952,
title = {Extended defects-enhanced oxygen diffusion in ThO2},
author = {Miaomiao Jin and Jilang Miao and Beihan Chen and Marat Khafizov and Yongfeng Zhang and David H. Hurley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09952},
year = {2023}
}