动力学Peierls模型中冲击驱动位错成核与自组织

通过高效数值求解动力学Peierls方程，研究了振幅为$\sigma_{\rm a}$、以速度$V$运动的应力前缘（'冲击'）所引起的位错动态成核。将速度$V$与振幅$\sigma_{\rm a}$视为独立变量，其中$V$可能超过纵波速$c_{\rm L}$。位错之间发生多种反应，如散射、位错对成核、湮灭与交叉。刃型位错对总是以$v\gtrsim c_{\rm L}$的速度成核（螺型位错类似，将$c_{\rm L}$替换为$c_{\rm S}$，即剪切波速）。塑性波呈现自组织，形成明显的'体'区与'前缘'区。成核发生于体区内或区域界面处，取决于$V$的取值。前缘区积累从体区或界面排出的位错。在各区域内，测量了位错速度与密度随模拟参数的变化。密度表现出随应力的标度行为：$((\sigma_a/\sigma_{\rm th})^2-1)^\beta$，其中$\sigma_{\rm th}$表示成核阈值，$0<\beta<1$。