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Binding of HenV clusters to α-Fe grain boundaries

机译：HenV团簇与α-Fe晶界的结合

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摘要

The objective of this research is to explore the formation/binding energetics and length scales associated with the interaction between HenV clusters and grain boundaries in bcc α-Fe. In this work, we calculated formation/binding energies for 1–8 He atoms in a monovacancy at all potential grain boundary (GB) sites within 15 Å of the ten grain boundaries selected (122106 simulations total). The present results provide detailed information about the interaction energies and length scales of 1–8 He atoms with grain boundaries for the structures examined. A number of interesting new findings emerge from the present study. First, the Σ3(112) “twin” GB has significantly lower binding energies for all HenV clusters than all other boundaries in this study. For all grain boundary sites, the effect of the local environment surrounding each site on the HenV formation and binding energies decreases with an increasing number of He atoms in the HenV cluster. Based on the calculated dataset, we formulated a model to capture the evolution of the formation and binding energy of HenV clusters as a function of distance from the GB center, utilizing only constants related to the maximum binding energy and the length scale.
机译：这项研究的目的是探索与bccα-Fe中的HenV团簇和晶界之间的相互作用相关的形成/结合能级和长度尺度。在这项工作中，我们计算了在选定的十个晶界的15Å之内的所有潜在晶界（GB）位置上单空位的1–8 He原子的形成/结合能（总共122106个模拟）。目前的结果提供了有关1-8 He原子与晶界的相互作用能和长度尺度的详细信息，用于所检查的结构。从本研究中发现了许多有趣的新发现。首先，本研究中，Σ3（112）“双链” GB对所有HenV簇的结合能均明显低于所有其他边界。对于所有晶界位点，每个位置周围的局部环境对HenV形成和结合能的影响随着HenV簇中He原子数的增加而降低。基于计算出的数据集，我们仅利用与最大结合能和长度尺度有关的常数，建立了一个模型来捕获HenV团簇的形成和结合能的演变，其是距GB中心距离的函数。

著录项

  • 来源
    《Journal of Applied Physics》 |2014年第23期|1-15|共15页
  • 作者

    Tschopp M.A.; Gao F.; Solanki K.N.;

  • 作者单位

    U.S. Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, Maryland 21005, USA|c|;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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