铁中氢与空位扩散的动力学:基于动力学激活弛豫技术(k-ART)的研究
材料科学
2024-06-19 v2
摘要
我们利用动力学激活弛豫技术(k-ART)——一种具有实时事件目录构建的非晶格动力学蒙特卡洛方法——研究了体心立方(BCC)铁中氢(H)以及单空位与双空位-氢复合物(VH与VH)的扩散,以探索这些缺陷的扩散势垒及相关机制。k-ART揭示了束缚复合物的复杂扩散路径,其重要的势垒变化取决于插入Fe原子位置与束缚H位置之间的几何关系。由于H体积小且在自身周围引起的晶格畸变很小,这些束缚复合物较为紧凑,且在第二近邻位置处H已完全解脱束缚。然而,随着更多H的加入,空位发生畸变并在更长距离上影响晶格,导致VH复合物扩散势垒升高及其对局部环境的影响增强。此外,我们发现这种俘获的重要性从单空位复合物到双空位复合物时降低,尽管这些复合物的扩散势垒随俘获H数量的增加而升高。
引用
@article{arxiv.2306.11176,
title = {Kinetics of hydrogen and vacancy diffusion in iron: A Kinetic Activation Relaxation technique (k-ART) study},
author = {Aynour Khosravi and Jun Song and Normand Mousseau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11176},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 11 Figures