物理学报

2013, (15) 306-315

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纯铜[01■]倾侧型非共格Σ_3晶界结构稳定性分子动力学模拟研究
Molecular dynamics simulation on the struatural stability of [01■] tilt incoherent Σ_3 gain boundaries in pure copper

董垒;王卫国;

摘要(Abstract):

有研究表明,非共格Σ3晶界的行为在中低层错能面心立方金属晶界特征分布演化中发挥着重要作用.为了掌握不同界面匹配的非共格Σ3晶界的特性,本文利用分子动力学(MD)模拟方法首先研究了纯铜的[01■]倾侧型非共格Σ3晶界在700—1100K温度范围内和常压下的结构稳定性.MD模拟采用原子间相互作用长程经验多体势,步长为5×1015s.模拟结果表明:所研究的五个非共格Σ3晶界,其结构稳定性存在很大差异,其一般规律是,与(111)/(■11)共格孪晶界之间的夹角(Φ角)越小,晶界匹配值越大,则非共格Σ3晶界越稳定;反之亦然.Φ角最小的(255)/(■11)非共格Σ3晶界较稳定,在退火过程中几乎不发生变化.随着Φ角的增大,非共格Σ3晶界不再稳定,这类晶界会通过Miller指数较高一侧晶体每三层原子面合并为一层原子面(或Miller指数较低一侧晶体每一层原子面分解为三层原子面)的机理转变为亚稳的"台阶"状晶界,台阶面部分地处于精确的能量极低的{111}/{111}共格孪晶界上;当提高温度退火时,这种"台阶"状晶界最终会全部转变成稳定平直的{111}/{111}共格孪晶界.

关键词(KeyWords): 纯铜;非共格Σ3晶界;分子动力学模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(批准号:51171095,51271058)资助的课题~~

作者(Author): 董垒;王卫国;

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