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A nonplanar Peierls-Nabarro model and its applications to dislocation cross-slip

机译：非平面peierls-Nabarro模型及其在位错中的应用   横滑

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摘要

A novel semidiscrete Peierls-Nabarro model is introduced which can be used tostudy dislocation spreading at more than one slip planes, such as dislocationcross-slip and junctions. The strength of the model, when combined with abinitio calculations for the energetics, is that it produces essentiallyanatomistic simulation for dislocation core properties without suffering from theuncertainties associated with empirical potentials. Therefore, this method isparticularly useful in providing insight into alloy design when empiricalpotentials are not available or not reliable for such multi-element systems. Asan example, we study dislocation cross-slip and constriction process in twocontrasting fcc metals, Al and Ag. We find that the screw dislocation in Al cancross-slip spontaneously in contrast with that in Ag, where the screwdislocation splits into two partials, which cannot cross-slip without firstbeing constricted. The response of the dislocation to an external stress isexamined in detail. The dislocation constriction energy and the critical stressfor cross-slip are determined, and from the latter, we estimate the cross-slipenergy barrier for straight screw dislocations.
机译：介绍了一种新颖的半离散Peierls-Nabarro模型，该模型可用于研究在一个以上滑动平面上扩展的位错，例如错位交叉滑动和交界处。该模型的优势与能量学的从头算计算相结合，是它能为位错核心特性产生本质上的解剖学模拟，而不会遭受与经验潜力相关的不确定性。因此，当经验势对于此类多元素系统不可用或不可靠时，此方法特别有用，可帮助您深入了解合金设计。作为一个例子，我们研究了两种不同的FCC金属Al和Ag中的位错交叉滑动和收缩过程。我们发现，与Ag中的相比，Al中的螺丝位错可以自发地交叉滑行，而Ag中的螺丝错位分为两个部分，如果没有先受约束就无法交叉滑动。详细检查了位错对外部应力的响应。确定了错位收缩能和十字滑移的临界应力，并从后者确定了直螺钉错位的十字滑移能垒。

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