应力驱动的 BCC-Fe 中 H 和 He 核心壳结构空腔的动力学演化
材料科学
2026-03-03 v1 计算物理
摘要
在核聚变条件下，理解微观结构的动态行为对于设计高性能核聚变反应堆结构材料至关重要。在核聚变条件下，由于辐射产生的空位与通过 transmutation 产生的 H 和 He 原子之间的相互作用，会形成核心壳结构空腔。本研究结合热力学分析和分子动力学模拟，探讨了核聚变条件下 BCC-Fe 中核心壳空腔在应力/应变场中的原子尺度机制和动态响应。热力学分析为核聚变中子辐照下的空腔结构提供了基础参考，并为原子尺度模拟提供了初始配置。基于该框架，原子尺度模拟表明，H 和 He 在空腔中的应力-应变响应以及弹塑变形演化中发挥决定性作用。在核心壳配置中，H 原子的作用类似于 He 填充空腔中的作用，与 He 协同作用以在机械加载下诱导空腔变形。
引用
@article{arxiv.2603.00867,
title = {Stress-driven dynamic evolution of core-shell structured cavities with H and He in BCC-Fe under fusion conditions},
author = {Jin Wang and Fengping Luo and Yiheng Chen and Denghuang Chen and Bowen Zhang and Yuxin Liu and Guangyu Wang and Yunbiao Zhao and Sheng Mao and Mohan Chen and Hong-Bo Zhou and Jianming Xue and Yugang Wang and Chenxu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00867},
year = {2026}
}