对于微观结构进化模型的辐射损伤缺陷分布的标准化方法
A-C Gutiérrez-Camacho1, M J Caturla2, A E Sand3
1Department of Applied Physics, University of Alicante, Carretera San Vicente del Raspeig s/n, San Vicente del Raspeig, 03690, Alicante, Spain. abel.gutierrez@ua.es.
这项研究引入了一个新的模型,集成分子动力学 (MD) 和二元碰撞近似 (BCA),以模拟材料中的离子辐射损伤. 这个工具有助于理解微观结构进化模型的缺陷创建.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算物理 计算物理
- 核工程 核工程是指核工程.
背景情况:
- 精确模拟辐射损伤对于预测极端条件下的材料行为至关重要.
- 现有的模型往往难以涵盖离子能量和物质反应的全谱.
- 微结构进化模型需要可靠的缺陷引入数据.
研究的目的:
- 开发一种标准化的计算工具,用于在所有能量范围内重建离子辐射损伤.
- 整合分子动力学 (MD) 和二元碰撞近似 (BCA) 方法.
- 为微观结构进化模型提供缺陷数据,例如对象动力学蒙特卡洛和集群动力学.
主要方法:
- 对于初级敲击原子 (PKA) 数据的结合SRIM (BCA代码) 与级联碎片的CascadesDB (MD数据库) 进行了组合.
- 用铁弧dpa模型来计算低于MD数据库限制的能量.
- 使用代SRIM运行超过数据库限制的能量.
- 集成的缺陷和集群识别算法.
主要成果:
- 证明了该模型在1 MeV和5 MeV的Fe和W的自我离子辐射中的应用.
- 将重建的缺陷生产与每原子位移 (dpa) 模型进行比较.
- 分析了缺陷集群的分布.
结论:
- 开发的模型提供了一种全面的方法来模拟辐射损伤.
- 该框架可适应中子辐射,并可扩展到其他MD数据库或BCA代码.
- 提供了在材料模拟中引入缺陷的标准化方法.
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