体心立方锆薄膜结构相变中的尺寸效应研究
材料科学
2012-11-12 v1
摘要
本文利用分子动力学方法，结合嵌入原子模型下获得的多体原子间相互作用势，研究了具有 (001) 晶体学取向的无限大体心立方 (bcc) 锆薄膜中薄膜厚度和温度对结构相变的影响。结果表明，bcc Zr 薄膜中相变的机制、序列和最终结构本质上取决于薄膜厚度。厚度达 6.1 nm 的 (001) 表面薄膜会经历通过中间亚稳面心立方 (fcc) 相进入 bcc (110) 相的取向转变，随后在冷却过程中观察到弥散的 bcc (110) 密排六方 (hcp) 转变。在 6.1 至 8.2 nm 厚的薄膜中，冷却时因剪切变形形成孪晶 fcc 相，导致薄膜表面获得阶梯状形貌。随着 bcc (001) 薄膜厚度进一步增加，发生马氏体相变并形成孪晶 hcp 结构，薄膜呈现波浪状表面。计算了 bcc 和 fcc 晶格的体模量和弹性模量。结果表明，对于 fcc 相，晶格稳定性条件在块体和薄膜系统中均得到满足。
引用
@article{arxiv.1211.2122,
title = {Study of size effects in the structural transformations in bcc Zr films},
author = {E. B. Dolgusheva and V. Yu. Trubitsin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.2122},
year = {2012}
}
备注
Latex, 9 pages, 9 figures