非线性位错阶拖曳效应对面心立方镍中刃位错迁移率定律的影响
材料科学
2025-09-09 v1
摘要
位错阶对位错运动具有强影响，后者决定了晶态固体的应变硬化行为，但如何在介观尺度模型中正确考虑其效应仍理解不足。我们基于系统的分子动力学模拟，针对面心立方镍中带有位错阶的刃位错开发了迁移率模型，覆盖了多种位错阶构型、应力和温度。在低应力下，带有位错阶的刃位错表现出非线性的热激活拖曳效应，以及相较于直位错更高的Peierls势垒。令人惊讶的是，对于给定位错阶构型，在不同温度下的应力-速度曲线在不变点（τ_c, v_c）处相交，其中τ_c划分了热激活区和声子拖曳区，且接近Peierls应力（τ_p）。受此观察启发，我们提出了一个简单的三段式位错阶位错迁移率表达式，具有最少且物理可解释的参数。该迁移率定律为位错动力学模拟中的位错阶效应提供了真实的描述，提高了晶体塑性预测的物理保真度。
引用
@article{arxiv.2509.06512,
title = {Non-linear jog-dragging effect on the mobility law of edge dislocations in face-centered cubic nickel},
author = {Wu-Rong Jian and Yifan Wang and Wei Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06512},
year = {2025}
}