原子核物理评论
原子覈物理評論
원자핵물리평론
Nuclear Physics Review
2013年
4期
464-470
,共7页
崔振国%勾成俊%侯氢%龙兴贵%周晓松
崔振國%勾成俊%侯氫%龍興貴%週曉鬆
최진국%구성준%후경%룡흥귀%주효송
势函数%分子动力学%缺陷形成能%离位阈值
勢函數%分子動力學%缺陷形成能%離位閾值
세함수%분자동역학%결함형성능%리위역치
potential function%molecular dynamics%defect formation energy%displacement threshold energy
以金属Zr的一种嵌入原子形式(EAM)的势函数为基础,通过引入一个调制函数的办法,在不同范围内修改了EAM势函数的对势部分和原子电子密度分布部分,然后采用分子动力学方法计算点缺陷(间隙原子(SIA)和空位)形成能和初级离位原子(PKA)的阈值能,从而探讨这些物理量对势函数的不同部分的敏感程度。计算结果表明:势函数的对势部分长程范围内的形式对缺陷的形成影响较小,其短程范围的形式对SIA的形成比对空位的形成影响程度更大;对于PKA的阈值能,其敏感区域来自于势函数的对势部分和原子电子密度分布的短程范围部分,但在不同晶向上的PKA的阈值能对势函数的敏感程度有所不同。这些研究结果对于在研究Zr金属的辐照损伤中势函数的选择或构建有指导意义。
以金屬Zr的一種嵌入原子形式(EAM)的勢函數為基礎,通過引入一箇調製函數的辦法,在不同範圍內脩改瞭EAM勢函數的對勢部分和原子電子密度分佈部分,然後採用分子動力學方法計算點缺陷(間隙原子(SIA)和空位)形成能和初級離位原子(PKA)的閾值能,從而探討這些物理量對勢函數的不同部分的敏感程度。計算結果錶明:勢函數的對勢部分長程範圍內的形式對缺陷的形成影響較小,其短程範圍的形式對SIA的形成比對空位的形成影響程度更大;對于PKA的閾值能,其敏感區域來自于勢函數的對勢部分和原子電子密度分佈的短程範圍部分,但在不同晶嚮上的PKA的閾值能對勢函數的敏感程度有所不同。這些研究結果對于在研究Zr金屬的輻照損傷中勢函數的選擇或構建有指導意義。
이금속Zr적일충감입원자형식(EAM)적세함수위기출,통과인입일개조제함수적판법,재불동범위내수개료EAM세함수적대세부분화원자전자밀도분포부분,연후채용분자동역학방법계산점결함(간극원자(SIA)화공위)형성능화초급리위원자(PKA)적역치능,종이탐토저사물리량대세함수적불동부분적민감정도。계산결과표명:세함수적대세부분장정범위내적형식대결함적형성영향교소,기단정범위적형식대SIA적형성비대공위적형성영향정도경대;대우PKA적역치능,기민감구역래자우세함수적대세부분화원자전자밀도분포적단정범위부분,단재불동정향상적PKA적역치능대세함수적민감정도유소불동。저사연구결과대우재연구Zr금속적복조손상중세함수적선택혹구건유지도의의。
For the purpose of detecting the sensitive parts of an embedded atom method(EAM) potential which is considered to be used in molecular dynamics simulation of radiation effects of Zirconium, we introduce a modulation function to modify the pairwise potential and the atomic electron-density distribution of the EAM potential. Based on the modified potential function, the formation energies of the self-interstitial atom (SIA) and the vacancy atom are calculated as well as the displacement threshold energy of primary knock-on atom (PKA). The results indicate that the short range part of the pairwise potential has more greater influence on the SIAs formation than the vacancy formation. The defect formation energies are also very sensitive to the behavior of the atomic electron-density function in the range which is close to the cutoff distance. The displacement threshold is sensitive to the short range behaviors of both the pairwise potential and the atomic electron-density function, however, the sensitivity is strongly dependent on the crystal-direction.