計算材料的空位形成能和自間隙形成能

計算材料的空位形成能和自間隙形成能

小組成員：劉思源楊瀟宇敬文魁朱麗君沈鵬宋琪核輻射的危害材料的點缺陷與防輻射能力……Moleculardynamicssimulationsof50Fegrainboundarieswereusedtounderstandtheirinteractionwithvacanciesandselfinterstitial

atoms,whichisimportantfordesigningradiation-resistantpolycrystallinematerials……材料對射線的防護性能與多種因素有關(guān)，其中之一即是材料中的點缺陷如何描述點缺陷?為什么存在點缺陷?什么是點缺陷？什么是點缺陷？點缺陷有哪些種類？空位：在完整晶體中抽去一個正常點陣位置原子造成一個空位自間隙原子：在完整晶體中的間隙位置擠進一個相同的原子，就形成一個自間隙原子為什么存在點缺陷？如何描述點缺陷？如何計算空位形成能和自間隙形成能?如何計算空位形成能和自間隙形成能？

在晶體內(nèi)取出一個原子放到晶體的表面上（但是不改變晶體的表面能）所需要的能量，成為空位形成能在晶體表面上（但是不改變晶體的表面能）取出一個原子擠進晶體原子間隙中所需要的能量成為自間隙形成能以計算鋁為例方法：根據(jù)定義！1.空位形成能：空位形成能：完整晶體的能量：引入空位后經(jīng)過弛豫的晶體能量2.自間隙形成能：自間隙形成能：完整晶體的能量：引入自間隙原子后經(jīng)過弛豫的晶體能量步驟：1）計算Al的晶格常數(shù)2）計算完整晶體能量3）引入空位或自間隙原子后晶體能量計算內(nèi)容同一族：Ni，Pd，Pt同一周期：Fe，Co，Ni，Cu1.金屬單質(zhì)2.TiAl合金計算結(jié)果與結(jié)論結(jié)論：1.對于同一原子，自間隙形成能大于空位形成能2.空位形成能受原子序數(shù)影響較小，自間隙形成能受原子序數(shù)影響較大？？我們還發(fā)現(xiàn)…晶體的空位形成能，自間隙形成能與晶體的結(jié)合能呈線性關(guān)系！TiAl合金原子數(shù)目E1/ev600064562.2一些結(jié)論和問題：1.置換固溶體2.間隙固溶體E1/evE2/ev空位形成能/ev-17922.6-17915.92.149357E1/evE2/ev自間隙形成能/ev-17922.6-17921.35.750642？謝謝大家！參考文獻1.《金屬物理學(xué)》，馮端，科學(xué)出版社3.Energeticdrivingforceforpreferentialbindingofself-interstitialatomstoFegrainboundariesovervacancies.MATschopp,MFHorstemeyer,FGao,XSunandM.Khaleelb.ScriptaMaterialia,2011-Elsevier4.Radiation-inducedpointdefectsinsimpleoxides.EAKotomin,AIPopov-NuclearInstrumentsandMethodsinPhy