钨表面连续位移级联过程中的晶界缺陷产生

本研究深入探讨了辐照下纳米晶钨中缺陷产生和积累的复杂机制，特别关注晶界与自由表面之间的相互作用。通过分子动力学模拟，研究探索了晶界如何作为辐照诱导缺陷的吸收阱，这是设计具有增强辐射耐受性纳米材料的一个关键方面。研究利用一种新颖的修正维格纳-赛茨分析方法，在动态表面重构中精确量化缺陷趋势，从而对响应辐照的缺陷分布提供了细致入微的理解。该方法强调了缺陷动力学与材料纳米尺度结构之间的复杂关系，特别突出了界面在介导这些动力学中的作用。研究结果揭示了缺陷产生、表面相互作用以及预先存在的缺陷和温度对初级缺陷产生过程影响之间的复杂平衡。研究表明，由于间隙原子的偏聚积累以及缺陷复合受到抑制，表面会放大缺陷的产生，这强调了辐照材料中缺陷动力学的微妙本质。这项研究对理解辐照钨中缺陷形成和演化的基础知识做出了重要贡献，为开发有望应用于极端辐照环境（如聚变反应堆）的纳米材料提供了关键见解，从而推动了材料科学与工程领域的发展。