Ізохронний відпал електронно-опроміненого вольфраму, моделювання за методом кластерної динаміки: 1D та 3D модель дифузії міжвузельних атомів

M Kondria, A. Gokhman

Анотація


Еволюція мікроструктури вольфраму під впливом електронного опромінення та пост-опроміненого відпалу була змодельована з використанням мультімасштабного підходу, який базується на використанні методу кластерної динаміки. Розглядається кінетика кластерів вакансії, міжвузельнихі атомів та атомів вуглецю. Проводиться моделювання формування дефектної структури вольфраму без вуглецю і вольфраму з вуглецем під дією пост-опроміненого ізохронного відпалу на його І і II  стадіях. Вакансійні кластери з розміром до чотирьох вакансій, міжвузельні атоми та атоми вуглецю розглядаються як рухомі об’єкти.  Вибір у дослідженні значень коефіцієнтів дифузії, енергії формування дефектів, енергії їх зв'язків грунтується на експериментальних даних або результатів  розрахунків ab-initio. Деякі параметри додатково коректуються з метою досягнення кращої згоди даних моделювання та даних вимірювання електричного опіру при ізохронному відпалі. Розглядаються моделі з припущенням про різну вимірність дифузії міжвузельних атомів. Показано перевагу моделі з припущенням про 1D дифузію міжвузельних атомів. .

Ключові слова: кластерна динаміка, електронне опромінення, ізохронний відпал, розмірність дифузії міжвузельних атомів.

 


Посилання


C. C. Fu, J. Dalla Torre, F. Willaime, J.L. Bocquet and A. Barbu, Nature Materials 4, 68 (2005).

T. Amino, K. Arakawa & H. Mori, ... , Scientific Reports 6, 26099 (2016). DOI: 10.1038/srep26099.

N. Castin, A. Bakaev, G. Bonny, A. E. Sand, L. Malerba, D. Terentyev, Journal of nuclear materials 1, 15 (2018).

A. Gokhman, S. Pecko and V. Slugeň, Radiation Effects and Defects in Solids: Incorporating Plasma Science and Plasma Technology 170, 745 (2015).

J. Fikar and R. Schaublin. Nucl. Instr. Methods Phys. Res. B 267(32), 18 (2009).

G. E. Dieter. Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill Book Company, London, symmetric edition, 1988.

Y. G. Li, W. H. Zhou, R. H. Ning, L. F. Huang, Z. Zeng1, X. Ju, Commun. Comput. Phys. (11), 1547 (2012).

A. Satta, F. Willaime, and Stefano de Gironcoli, Phys. Rev. B 57, 11184 (1998).

P. M. Derlet, D. Nguyen-Manh, and S. L. Dudarev, Phys. Rev. B 76, 054107 (2007).

Withop Arthur, PhD Thesis, The diffusion of carbon into tungsten, The University of Arizona, (1966).

L. N. Aleksandrov, Zavodskaya Laboratorlya 25, 925 (I960).

J. A. Becker, E. I. Becker, and Re. G. Brandes, J. Appl. Phys. 32, 411 (1961).

C. P. Bushmer, Journal of Material Science 6, 981 (1971).

Yue-Lin Liu, Hong-Bo Zhou, Shuo Jin, Ying Zhang and Guang-Hong Lu, J. Phys.: Condens. Matter 22, 445504 (2010).

W. R. Tyson, W. A. Miller, Surface Science 62, 267 (1977).

C. S. Becquart, C. Domain, U. Sarkar, and et al. J. Nucl. Mater. 403, 75 (2010).

D. Nguyen-Manh, Advanced Materials Research 59, 253 (2009).

Xiang-Shan Kong, Xuebang Wua, Yu-Wei You, C.S. Liu, Q.F. Fang, Jun-Ling Chen, G.-N. Luo, Acta Materialia 66, 172 (2014).

LSODA is part of the ODEPACK provided by Alan C. Hindmarsh 1984 on the CASC server of the Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94551, USA.

Gear.: Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations. Prentice-Hall,Englewood Cliffs, NJ, 1971.

H. H. Neely, D. W. Keeper and A. Sosin, Phys. stat. sol. 28, 675 (1968).


Повний текст: PDF (Ukr.) PDF (En.) (English)
7 :: 19

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.