体缺陷与界面线缺陷场的有限元近似
软凝聚态物质
2018-05-09 v2
摘要
广义向错（g.disclination）理论 [AF15] 最近被提出，该理论超越了在连续分布缺陷方法中处理标准平移和旋转 Volterra 缺陷的局限；它能够处理弹性应变和旋转不连续终止线的运动学与动力学。本文开发了一种数值方法，用于求解 g.disclination 系统的应力与畸变场。考虑了小变形理论与有限变形理论问题。对单个向错场、作为向错偶极子处理的单个位错场、倾斜晶界、含失配位错的失配晶界、贯穿孪晶界、终止孪晶界、贯穿晶界、星形向错/五重孪晶、向错环（含扭转和楔形段），以及板状、透镜状和针状夹杂物的场进行了近似。研究表明，虽然具有适当强度的位错的远场拓扑恒等性与由失配位错组成的向错偶极子加滑移位错相同，但后者的微观结构在能量上更为有利。这强调了拓扑、几何和能量学在理解缺陷力学中的互补重要性。本文确立了以系统化和常规方式实现界面与体线缺陷场的有限元近似，从而有助于科学研究和材料预测设计中复杂缺陷微观结构的研究。我们的工作也代表了一种系统研究（g.）向错与位错作为拓扑缺陷相互作用的方法，这是一个具有相当微妙性和概念重要性的课题 [Mer79, AMK17]。
引用
@article{arxiv.1709.04612,
title = {Finite element approximation of the fields of bulk and interfacial line defects},
author = {Chiqun Zhang and Amit Acharya and Saurabh Puri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04612},
year = {2018}
}