铝中空位与晶界相互作用：第一性原理研究

我们基于密度泛函理论对空位与铝中倾斜晶界的相互作用进行了理论研究。计算并比较了来自缺陷最近邻原子的晶界体积膨胀与空位诱导收缩，前者发现小于后者。计算了置于晶界不同层位的空位形成能，我们发现晶界并不总是空位的吸收体。事实上，置于晶界平面的空位形成能高于体态空位，尽管其余晶界区域确实会吸引空位。我们深入探讨了晶界滑动和迁移的微观机制，分别考虑有无空位的情况。我们发现虽然空位可通过三倍能垒阻碍晶界的滑动和迁移，但无法抑制或延迟迁移过程。置于界面第一层的空位被发现被困于该层，无法随迁移的界面一起移动。