晶体固体在能量粒子轰击模拟后材料缺陷的检测与分类
材料科学
2019-10-15 v1 计算物理
摘要
我们提出一种类指纹方法,通过对给定样品中每个原子计算旋转不变描述子向量来分析能量粒子辐照后的材料缺陷。对于有序固体,该新方法易于使用,不需要极端的计算资源,并且在很大程度上独立于样品材料和样品温度。作为示例,我们将该方法应用于氘化与原始钨晶格在 300 K 下的分子动力学模拟,采用 1 keV、不同速度方向的主撞出原子(PKA)来模拟中子轰击过程。利用所提方法量化了碰撞级联后受影响的 W 原子数目。首先,利用预计算的描述子向量识别了规则晶格位置上的原子以及间隙原子和空位等常见缺陷类型。采用主成分分析(PCA)来识别先前被忽视的缺陷类型并推导相应的局域原子结构。对氘化与原始钨样品辐照效应的比较表明,氘化样品始终表现出比原始样品更多的缺陷。
引用
@article{arxiv.1909.00633,
title = {On the detection and classification of material defects in crystalline solids after energetic particle impact simulations},
author = {F. J. Dominguez-Gutierrez and U. von Toussaint},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00633},
year = {2019}
}