节点文献

第一性原理方法研究He掺杂Al晶界力学性质

The first principles study on mechanical properties of He doped grain boundary of Al

  • 推荐 CAJ下载
  • PDF下载
  • 不支持迅雷等下载工具,请取消加速工具后下载。

【作者】 王晓中林理彬何捷陈军

【Author】 Wang Xiao-Zhong1) 2) Lin Li-Bin2) He Jie2) Chen Jun1) 1)(Institute of Applied Physics and Computational Mathematics,Beijing 100083,China) 2)(Department of Physics and Key Laboratory for Radiation Physics and Technology of Ministry of Education,Sichuan University,Chengdu 610064,China)

【机构】 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室

【摘要】 基于密度泛函理论方法,本文开展了氦掺杂AlΣ3((111)/180°)晶界数值模拟拉伸试验.计算结果表明,He在晶界中最低杂质形成能为2.942eV,偏析到晶界的偏析能为0.085eV;在拉伸条件下,清洁Σ3晶界的理论拉伸强度为9.65GPa,拉伸断裂从晶界界面开始;而He掺杂后,晶界的理论拉伸强度下降到7.14GPa,在断裂发生前应力曲线中出现平台效应,拉伸断裂从包含He杂质的界面开始.通过对比键长和电荷密度分布,本文认为He的满壳层电子结构一方面导致了He与Al之间仅有弱的电荷相互作用,另一方面He满壳层电子结构的电荷屏蔽效应也导致了周围Al—Al键的弱化,这是系统拉伸强度下降的主要原因.

【Abstract】 According to the first principles methods,we theoretically study the mechanical properties of He doped AlΣ3 grain boundary(GB).Our results show that He has the lowest formation energy 2.942 eV in GB and low segregation energy 0.085 eV from bulk to GB.Under the extending tensile,the clean GB has a theoretical strength of 8.95 GPa,and the crack appears first from the GB.While,after the He doping,the tensile strength reduces to 7.14 GPa,and one flat effect is present in the curve of strain-stress.By analyzing the variation of the bond-length and the charge distribution,we believe that He-induced reduction of tensile strength is probably ascribed to the weaker interaction between He and Al atoms as well as the weakening Al-Al bonds,owing to the charge screening by full-shell electron structure of He.

【关键词】 He晶界第一性原理计算力学性质
【Key words】 Hegrain boundaryfirst-principle methodmechanics property
【基金】 国家自然科学基金委员会和中国工程物理研究院联合基金(批准号:10774017,10475058,10976004);国防科研重点实验室基金(批准号:9140C6904020807,9140C6901031004);中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号:2010A0201008,2009A0101001)资助的课题~~
  • 【文献出处】 物理学报 ,Acta Physica Sinica , 编辑部邮箱 ,2011年07期
  • 【分类号】TG111
  • 【被引频次】5
  • 【下载频次】371
节点文献中: 

本文链接的文献网络图示:

本文的引文网络