缺陷富集模型晶体在剪切下的屈服：来自分子动力学模拟的见解

真实晶体在有限温度下的点缺陷不可避免。其动力学严重影响晶体在剪切下的力学性质，产生延展性等非线性效应。因此，探究平衡点缺陷扩散时标与剪切诱导时标之间的相互作用，对于理解晶体塑性变形至关重要。利用广泛的非平衡分子动力学模拟，我们展示了对团簇晶体（CC）屈服行为的研究，CC是缺陷富集晶体的典型模型，其晶体结构以晶格位点上粒子的多重占据（团簇）为特征。在平衡态，粒子通过位点间跳跃扩散并保持晶体结构完整。我们考虑了固定密度和不同温度下的CC，其保持FCC结构，且粒子扩散时标随温度变化。我们选择的剪切率范围覆盖了高温下平衡点扩散时标更高和远低于该时标的范围。在所考虑的剪切率和温度范围内，CC对剪切的宏观与微观响应均表明屈服场景与粒子扩散无关。它涉及底层晶体结构的塑性变形。平均局域键序参数和局域角度测量展示了屈服点附近团簇质心的结构变化与协同运动。与软球（SS）FCC晶体的比较揭示了两系统在屈服行为上的相似性。尽管如此，粒子扩散影响了某些特征，例如屈服点附近局域键序参数和局域角度的增加较不显著。