Стоковые силы и преференсы пор в ОЦК-металлах Fe и V
Сивак А.Б.
1, Чернов В.М.
21Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара", Москва, Россия
Email: Sivak_AB@nrcki.ru, vmchernov@bochvar.ru
Поступила в редакцию: 16 января 2025 г.
В окончательной редакции: 28 января 2025 г.
Принята к печати: 29 января 2025 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2025 г.
Для ОЦК металлов Fe и V определена наиболее энергетически выгодная огранка пор. Рассчитаны их стоковые силы для собственных точечных дефектов (вакансий, межузельных атомов) и преференсы (относительные разности стоковых сил для межузельных атомов и вакансий). Расчеты проведены объектным кинетическим методом Монте-Карло в диапазоне температур 293-1000 K и размеров пор 2.4-99a (a - параметр кристаллической решетки). Упругое взаимодействие собственных точечных дефектов в стабильных и седловых конфигурациях (упругих диполей) с упругими полями пор рассчитано в рамках анизотропной теории упругости. Упругие поля пор рассчитаны из атомных смещений из положений узлов идеальной кристаллической решетки, определенных с помощью метода молекулярной статики. Преференс пор зависит от их размера и температуры и для малых пор (размер меньше нескольких десятков a) может принимать значения, сравнимые по величине с преференсом винтовых дислокаций. Полученные результаты объясняют экспериментально наблюдаемые особенности радиационного распухания чистых железа и ванадия, облученных нейтронами в быстрых реакторах. Ключевые слова: железо, ванадий, поры, стоковые силы, преференсы.
- H. Wiedersich. Radiat. Eff. 12, 1--2, 111 (1972). https://doi.org/10.1080/00337577208231128
- S.I. Golubov, A.V. Barashev, R.E. Stoller. In: Comprehensive Nuclear Materials / Eds R.J.M. Konings, R.E. Stoller. 2 Ed. Elsevier, Amsterdam (2020). V. 1. P. 717. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803581-8.00663-9
- В.В. Слезов, А.В. Субботин, О.А. Осмаев. ФТТ 47, 3, 463 (2005). https://journals.ioffe.ru/articles/3758
- V.I. Dubinko, P.N. Ostapchuk, V.V. Slezov. J. Nucl. Mater. 161, 2, 239 (1989). https://doi.org/10.1016/0022-3115(89)90488-1
- П.Н. Остапчук. ФТТ 54, 1, 92 (2012). https://journals.ioffe.ru/articles/486
- P.H. Dederichs, K. Schroeder. Phys. Rev. B 17, 6, 2524 (1978). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.17.2524
- V.A. Borodin, A.I. Ryazanov, C. Abromeit. J. Nucl. Mater. 207, 242 (1993). https://doi.org/10.1016/0022-3115(93)90266-2
- D. Carpentier, T. Jourdan, Y. Le Bouar, M.-C. Marinica. Acta Mater. 136, 323 (2017). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.07.013
- S. Kaur, M. Athenes, J. Creuze. J. Comp. Phys. 454, 110987 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jcp.2022.110987
- G.F.B. Moladje, L. Thuinet, C. Domain, C.S. Becquart, A. Legris. Comput. Mater. Sci. 183, 109905 (2020). https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2020.109905
- J.D. Eshelby. Proc. R. Soc. A 241, 1226, 376 (1957). https://doi.org/10.1098/rspa.1957.0133
- J.D. Eshelby. Proc. R. Soc. A 252, 1271, 561 (1959). https://doi.org/10.1098/rspa.1959.0173
- A.V. Nazarov, A.A. Mikheev, A.P. Melnikov. J. Nucl. Mater. 532, 152067 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152067
- А.Б. Сивак, П.А. Сивак. ВАНТ, Сер. Термоядерный синтез 44, 1, 119 (2021). https://doi.org/10.21517/0202-3822-2021-44-1-119-135
- С.И. Голубов, Е.Н. Каипецкая. ФММ 54, 6, 1061 (1982)
- A.A. Kohnert, M.A. Cusentino, B.D. Wirth. J. Nucl. Mater. 499, 480 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.12.005
- Y. Wang, F. Gao, B.D. Wirth. J. Nucl. Mater. 568, 153882 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2022.153882
- V.M. Chernov, M.V. Leonteva-Smirnova, M.M. Potapenko, N.I. Budylkin, Yu.N. Devyatko, A.G. Ioltoukhovskiy, E.G. Mironova, A.K. Shikov, A.B. Sivak, G.N. Yermolaev. Nucl. Fusion 47, 8, 839 (2007). https://doi.org/10.1088/0029-5515/47/8/015
- A.B. Sivak, V.M. Chernov, V.A. Romanov, P.A. Sivak. J. Nucl. Mater. 417, 1--3, 1067 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.176
- E. Gaudry. In: Comprehensive Inorganic Chemistry III / Eds J. Reedijk, K.R. Poeppelmeier. 3 Ed. Elsevier, Amsterdam (2023). V. 3. P. 74. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823144-9.00134-5
- L. Malerba, M.C. Marinica, N. Anento, C. Bjorkas, H. Nguyen, C. Domain, F. Djurabekova, P. Olsson, K. Nordlund, A. Serra, D. Terentyev, F. Willaime, C.S. Becquart. J. Nucl. Mater. 406, 1, 19 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.05.017
- M.I. Mendelev, S. Han, W. Son, G.J. Ackland, D.J. Srolovitz. Phys. Rev. B 76, 214105 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.214105
- A.D. Bailsford, R. Bullogh. Phil. Trans. R. Soc. A. 302, 1465, 87 (1981). https://doi.org/10.1098/rsta.1981.0158
- R.A. Johnson. Phys. Rev. 134, 5A, A1329 (1964). https://doi.org/10.1103/PhysRev.134.A1329
- E. Kroner. Arch. Rational Mech. An. 4, 273 (1959/60). https://doi.org/10.1007/BF00281393
- M.P. Puls, C.H. Woo. J. Nucl. Mater. 139, 1, 48 (1986). https://doi.org/10.1016/0022-3115(86)90163-7
- A.B. Sivak, V.M. Chernov, N.A. Dubasova, V.A. Romanov. J. Nucl. Mater. 367--370, 316 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.03.134
- А.Б. Сивак, В.А. Романов, Д.Н. Демидов, П.А. Сивак, В.М. Чернов. ВАНТ, Сер. Материаловедение и новые материалы 100, 4, 5 (2019). https://elibrary.ru/item.asp?id=44630370
- L. Malerba, C.S. Becquart, C. Domain. J. Nucl. Mater. 360, 2, 159 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2006.10.002
- A.B. Sivak, P.A. Sivak, V.M. Chernov. J. Nucl. Mater. 531, 152006 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2020.152006
- M. Methfessel, D. Hennig, M. Scheffler. Phys. Rev. B 46, 8, 4816 (1992). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.4816
- C. Kittel. Introduction to solid state physics. 8 Ed. Wiley, New York (2005). 680 p
- S.J. Zinkle. In: Comprehensive nuclear materials / Ed R.J.M. Konings. Elsevier, Amsterdam (2012). V. 1. P. 65. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-056033-5.00003-3
- B.L. Eyre. Proc. Int. Discussion Meeting on "Defects in refractory metals". Mol, Belgium (1972). P. 311
- A.F. Bartlett, J.H. Evans, B.L. Eyre, E.H. Terry, T.M. Williams. Proc. Int. Conf. on "Radiation effects and tritium technology for fusion reactors". Gatlinburg, Tennessee, USA (1975). P. 122
- G.L. Kulcinski, B. Mastel, J.L. Brimhall. Radiat. Eff. 2, 1, 57 (1969). https://doi.org/10.1080/00337576908235581
- А.Б. Сивак, П.А. Сивак, В.А. Романов, В.М. Чернов. Перспектив. материалы 10, 5 (2014). https://elibrary.ru/item.asp?id=22027294
- А.Б. Сивак, Д.Н. Демидов, К.П. Зольников, А.В. Корчуганов, П.А. Сивак, В.А. Романов, В.М. Чернов. ВАНТ, Сер. Материаловедение и новые материалы 100, 4, 25 (2019). https://elibrary.ru/item.asp?id=44630371
- A.M. Dvoriashin, S.I. Porollo, Yu.V. Konobeev, F.A. Garner. J. Nucl. Mater. 283--287, 157 (2000). https://doi.org/10.1016/S0022-3115(00)00337-8
- S.I. Porollo, A.M. Dvoriashin, A.N. Vorobyev, Yu.V. Konobeev. J. Nucl. Mater. 256, 247 (1998). https://doi.org/10.1016/S0022-3115(98)00043-9
- N.I. Budylkin, E.G. Mironova, V.M. Chernov, V.A. Krasnoselov, S.I. Porollo, F.A. Garner. J. Nucl. Mater. 375, 359 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.01.015
- H. Matsui, H. Nakajima, S. Yoshida. J. Nucl. Mater. 205, 452 (1993). https://doi.org/10.1016/0022-3115(93)90109-C
- H. Nakajima, S. Yoshida, Y. Kohno, H. Matsui. J. Nucl. Mater., 191--194, 952 (1992). https://doi.org/10.1016/0022-3115(92)90614-Q
- С.И. Поролло, А.М. Дворяшин, Ю.В. Конобеев. ФММ, 123, 8, 837 (2022). https://www.elibrary.ru/item.asp?id=49319285
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.