钨晶体中空位聚并的分子动力学模拟

我们对钨（W）晶体中两个空位的聚并进行了分子动力学模拟，以阐明温度和氢原子的影响。针对两种空位结构 $\mathrm{V}_9 + \mathrm{W}_1 + \mathrm{V}_9$ 和 $\mathrm{V}_{10} + \mathrm{W}_4 + \mathrm{V}_{10}$（$\mathrm{V}_{n}$ 表示一个空位对应缺失 $n$ 个W原子，$\mathrm{W}_{m}$ 表示两个空位之间有 $m$ 个W原子），在不同温度和氢原子浓度的情况下进行了模拟。在空位结构 $\mathrm{V}_9 + \mathrm{W}_1 + \mathrm{V}_9$ 下，我们观察到在所有温度和氢原子数量的情况下都发生了空位聚并。通过评估移除两个空位之间一个W原子所需的势能，我们发现高温和空位中存在的氢原子促进了空位聚并，并且在结构 $\mathrm{V}_{10} + \mathrm{W}_4 + \mathrm{V}_{10}$ 下，当每个空位中的氢原子数量约为45到54时，氢原子对空位聚并的促进作用最强。