HCP金屬中點(diǎn)缺陷擴(kuò)散的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、本論文運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)方法,采用Finnis-Sinclair形式的Acland多體勢(shì)函數(shù)形式來(lái)描述原子之間的相互作用勢(shì),對(duì)典型的HCP金屬Zirconium(鋯)中的點(diǎn)缺陷擴(kuò)散行為進(jìn)行了模擬計(jì)算.模擬原胞的大小為67.89A×65.33A×64.01A,整個(gè)模擬原胞由11521個(gè)原子組成,并采用周期性邊界條件,使缺陷可以在整個(gè)空間運(yùn)動(dòng).對(duì)于溫度的控制,本文采用的是Nosé-Hoover方法,該方法是用一個(gè)虛擬動(dòng)力學(xué)變量把熱浴與系統(tǒng)耦合起

2、來(lái),通過(guò)調(diào)節(jié)與虛擬質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)來(lái)控制溫度的漲落變化率.而對(duì)于應(yīng)力的控制,采用Parrinello-Rahman等壓方法,其基本思想是引入一個(gè)依賴于時(shí)間的尺度張量,使所要研究晶胞的體積和形狀隨時(shí)間發(fā)生變化,通過(guò)改變體系的形狀來(lái)維持恒應(yīng)力.通過(guò)計(jì)算,分別得到HCP鋯中自間隙子在1000k-1500k六個(gè)不同溫度點(diǎn)上的擴(kuò)散系數(shù),通過(guò)擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系,擬合出四種不同擴(kuò)散機(jī)制的勢(shì)壘,結(jié)果表明在保證外應(yīng)力為零的條件下,本文得到的擴(kuò)散勢(shì)壘和