晶體相場方法模擬空位結(jié)構(gòu)及其演化過程.pdf

1、分類號!旦三Q三UDC碩士學(xué)位論文晶體相場方法模擬空位結(jié)構(gòu)及其演化過程王玉玲論文答辯日期2Q!生目窆目學(xué)位授予日期2Q!生魚目三Q目晶體相場方法模擬空位結(jié)構(gòu)及其演化過程晶體相場方法模擬空位結(jié)構(gòu)及其演化過程摘要納米金屬材料微觀結(jié)構(gòu)決定了材料的性能，掌握納米金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)和缺陷(空位、位錯)、晶界以及晶粒大小對探究納米金屬材料的塑性變形的機(jī)制是具有重要的指導(dǎo)意義。對納米金屬材料，位錯可作為其塑性變形機(jī)制的主導(dǎo)作用，但當(dāng)晶粒尺寸很小只有幾

2、納米時，空位也將是其塑性變形機(jī)制中不可或缺的一種變形機(jī)制。由于納米金屬材料晶粒尺寸非常小，在實驗室實驗中時時觀察材料塑性變形的過程是具有一定難度，但計算機(jī)模擬實驗可以彌補實驗室實驗中的不足。晶體相場模型作為一種全新的計算機(jī)模擬實驗的模型，憑借其自身的優(yōu)越性已被廣泛的應(yīng)用到研究晶粒結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，利用該模型將空位和位錯同時作為研究納米材料的塑性變形機(jī)制是十分有意義的。因此，本文應(yīng)用空位晶體相場方程，首次研究了空位晶體相場方程在不同的晶體相中所

3、表述的二維周期性形貌圖，并從溫度和壓應(yīng)力兩個外界因素分別討論了對單晶和多晶空位濃度的影響，本文所做的創(chuàng)新工作和取得主要成果如下：1、通過選取位于不同相的平均原子密度數(shù)值，呈現(xiàn)的是不同形貌的二維周期性晶體結(jié)構(gòu)的形貌圖，主要有六角“疙瘩”相、條狀相和六角“凹坑“相。當(dāng)體系的平均原子密度數(shù)值足夠小時，體系中將有空位的出現(xiàn)；當(dāng)平均原子密度數(shù)值為某些數(shù)值時，制備的為幾種相共存的形貌圖。這些不同相形貌圖可以用于解釋實驗室實驗中制備納米薄膜形貌圖。2