Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2025, выпуск 8 » Статья стр. 1411
<<<>>>
Моделирование движения краевых дислокаций в алюминии при высоких сдвигающих напряжениях методом молекулярной динамики
Министерство науки и высшего образования РФ , Программа стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», СТП3 Б3
Сугоняко И.С. 1, Бабичева Р.И. 2,3, Моркина А.Ю. 1,3,4, Таров Д.В. 3, Дмитриев С.В. 1,2
1Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия
2Институт физики молекул и кристаллов Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия
3Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
4Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия
Email: sgnilya@mail.ru, ri.babicheva@gmail.com, alinamorkina@yandex.ru, tarovdv@gmail.com, dmitriev.sergey.v@gmail.com
Поступила в редакцию: 4 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 15 августа 2025 г.
Принята к печати: 17 августа 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.
PDF версия
Методом молекулярной динамики исследуется движение пары краевых дислокаций противоположного знака в монокристалле алюминия с ГЦК решеткой при различных сдвигающих напряжениях и температурах. Размеры расчетной ячейки с периодическими граничными условиями во всех трех направлениях выбраны так, что дислокации не взаимодействуют между собой. Исследован диапазон достаточно больших сдвигающих напряжений, когда реализуется надбарьерное скольжение дислокаций и их скорость убывает с ростом температуры за счет повышения вязкого трения. Рассчитана энергия дефекта упаковки и оценена частота колебаний линии дислокации. Полученные результаты согласуются с известными результатами моделирования и экспериментальными данными, и могут использоваться при интерпретации электропластического эффекта. Ключевые слова: молекулярная динамика, алюминий, краевая дислокация, сдвигающие напряжения, потенциал Пайерлса-Набарро.
  1. R.Z. Valiev, N.A. Enikeev, M.Yu. Murashkin, V.U. Kazykhanov, X. Sauvage. Scripta Mater. 63, 9, 949 (2010)
  2. Y. Zhang, S. Jin, P.W. Trimby, X. Liao, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, J. Liu, J.M. Cairney, S.P. Ringer, G. Sha. Acta Mater. 162, 19 (2019)
  3. A.P. Sutton, T.N. Todorov. Phys. Rev. Mater. 5, 11, 113605 (2021)
  4. X. Li, Q. Zhu, Y. Hong, H. Zheng, J. Wang, J. Wang, Z. Zhang. Nat. Commun. 13, 1, 6503 (2022)
  5. M.-J. Kim, T.-A. Bui-Thi, S.-G. Kang, S.-T. Hong, H. Nam Han. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 32, 101190 (2024)
  6. О.А. Троицкий. Письма в ЖЭТФ 10, 18 (1969) [O.A. Troitskii. JETP Letters 10, 11 (1969)]
  7. L. Qian, L. Zhan, B. Zhou, X. Zhang, S. Liu, Z. Lv. Mater. Sci. Eng. A 812, 141144 (2021)
  8. C. Li, Z. Xu, L. Peng, X. Lai. Int. J. Mech. Sci. 218, 107081 (2022)
  9. J. Lozares, N. Otegi, J. Trinidad, M. Barrenetxea, I. Aizpuru, P. Jimbert, J. Mendiguren. Mech. Mater. 198, 105136 (2024)
  10. K.V. Kukudzhanov, G.R. Khalikova, E.A. Korznikova, A.V. Chentsov, S.V. Dmitriev. Mech. Solids 59, 5, 3223 (2024)
  11. X. Ren, Z. Wang. Comput. Mater. Sci. 253, 113818 (2025)
  12. В.И. Дубинко, В.Ф. Клепиков. Изв. РАН. сер. физ. 72, 9, 1257 (2008). [V.I. Dubinko, V.F. Klepikov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 72, 9, 1188 (2008).]
  13. X. Li, A.M. Minor. Microsc. Microanal. 28, S1, 1938 (2022)
  14. V.V. Stolyarov. J. Mach. Manuf. Reliab. 52, 4, 313 (2023)
  15. S.V. Dmitriev, A.Y. Morkina, D.V. Tarov, G.R. Khalikova, D.U. Abdullina, P.S. Tatarinov, V.P. Tatarinov, A.S. Semenov, O.B. Naimark, A.V. Khokhlov, V.V. Stolyarov. Spec. Mech. Eng. Oper. Res. 1, 27 (2024)
  16. V. Stolyarov, A. Misochenko. Materials 16, 18, 6270 (2023)
  17. В.Л. Инденбом, А.Н. Орлов. В сб.: "Динамика дислокаций", X., Изд. ФТИНТ АН УССР (1968). С. 3
  18. В.И. Альшиц, В.Л. Инденбом. УФН 115, 1, 3 (1975)
  19. А.Ю. Куксин, А.В. Янилкин. ФТТ 55, 5, 931 (2013)
  20. Л.Е. Попов, М.И. Слободской, С.Н. Колупаева. Известия вузов. Физика 49, 1, 57 (2006)
  21. А.Ю. Куксин, В.В. Стегайлов, А.В. Янилкин. Физико-химическая кинетика в газовой динамике 7, 27 (2008)
  22. M.H. Muser, S.V. Sukhomlinov, L. Pastewka. Adv. Phys. X, 8, 2093129 (2023)
  23. Y.-W. Zhang, V. Sorkin, Z.H. Aitken, A. Politano, J. Behler, A.P. Thompson, T.W. Ko, S.P. Ong, O. Chalykh, D. Korogod, E. Podryabinkin, A. Shapeev, J. Li, Y. Mishin, Z. Pei, X. Liu, J. Kim, Y. Park, S. Hwang, S. Han, K. Sheriff, Y. Cao, R. Freitas. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 33, 2, 023301 (2025)
  24. N. Rybin, I.S. Novikov, A. Shapeev. Phys. Chem. Chem. Phys. 27, 10, 5141 (2025)
  25. A.A. Kistanov, I.V. Kosarev, S.A. Shcherbinin, A.V. Shapeev, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. Mater. Today Commun. 42, 111437 (2025)
  26. D.S. Ryabov, I.V. Kosarev, D. Xiong, A.A. Kudreyko, S.V. Dmitriev. Comput. Mater. Contin. 82, 3, 3797 (2025)
  27. I.V. Kosarev, S.A. Shcherbinin, A.A. Kistanov, R.I. Babicheva, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. Comput. Mater. Sci. 231, 112597 (2024)
  28. A.V. Yanilkin, V.S. Krasnikov, A.Yu. Kuksin, A.E. Mayer. Int. J. Plast. 55, 94 (2014)
  29. А.Ю. Куксин, А.В. Янилкин. ФТТ 55, 5, 931 (2013). [A.Y. Kuksin, A.V. Yanilkin. Phys. Solid State 55, 5, 1010 (2013)]
  30. А.Ю. Куксин, А.В. Янилкин. Изв. РАН. Механика твердого тела. 1, 54 (2015). [A.Y. Kuksin, A.V. Yanilkin. Mech. Solids 50, 1, 44 (2015)]
  31. А.Ю. Куксин, В.В. Стегайлов, А.В. Янилкин. Доклады АН. Физика 420, 4, 467 (2008). [A.Yu. Kuksin, V.V. Stegavi lov, A.V. Yanilkin. Dokl. Phys. 53, 6, 287 (2008)]
  32. Г.Э. Норман, А.В. Янилкин. ФТТ 53, 8, 1536 (2011). [G.E. Norman, A.V. Yanilkin. Phys. Solid State 53, 8, 1614 (2011)]
  33. Yu.N. Osetsky, D.J. Bacon. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 11, 427 (2003)
  34. G.P. Purja Pun, Y. Mishin. Acta Mater. 57, 18, 5531 (2009)
  35. K.D. Manukhina, V.S. Krasnikov, D.S. Voronin, A.E. Mayer. Comput. Mater. Sci. 244, 113269 (2024)
  36. V.S. Krasnikov, A.E. Mayer. Int. J. Plast. 119, 21 (2019)
  37. A. Kazakov, R.I. Babicheva, A. Zinovev, D. Terentyev, K. Zhou, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. Tungsten 6, 3, 633 (2024)
  38. X.-Y. Liu, F. Ercolessi, J.B. Adams. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 12, 665 (2004)
  39. Н.М. Беляев. Сопротивление материалов.  Наука, М. (1965), 856 с
  40. О.П. Максимкин. Дефекты упаковки, их энергия и влияние на свойства облученных металлов и сплавов. Алматы (2010), 70 с
  41. L. Zhang, L. Cheng, T. Kiet, X. Zhao, L.-Q. Pei, M. Guillaume. Chin. Phys. B 24, 8, 088106 (2015)
  42. J.A. Zimmerman, H. Gao, F.F. Abraham. Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 8, 2, 103. (2000)
  43. A.Y. Morkina, D.V. Tarov, G.R. Khalikova, A.S. Semenov, P.S. Tatarinov, I.A. Yakushev, S.V. Dmitriev. Facta Univ., Ser. Mech. Eng. 22, 4, 615 (2024)
  44. B. Hammer, K. Jacobsen, V. Milman, M.C. Payne. J. Phys.: Condens. Matter 4, 10453 (1999)
  45. M.J. Zehetbauer. In: Investigations and Applications of Serve Plastic Deformation / Edited by T.C. Lowe, R.Z. Valiev. Springer Netherlands, Dordrecht. (2000). P. 81-91
  46. G. Kapoor, T. Kvackaj, A. Heczel, J. Bidulska, R. Kocisko, Z. Fogarassy, D. Simcak, J. Gubicza. Materials 13, 10, 2241 (2020)
  47. S. Dou, Z. Liu, Z. Li, H. Shi, K. Zhou, J. Xia. Metals, 15, 2, 117 (2025)
  48. D. Dobras, Z. Zimniak, M. Dziubek. Mater. Res. Proc. 41, 1408 (2024)
  49. D. Dobras, K. Jaskiewicz, M. Zwierzchowski. Mater. Res. Proc. 54, 1005 (2025)
  50. A.Y. Morkina, D.V. Tarov, I.A. Yakushev, P.S. Tatarinov, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. Procedia Struct. Integr. 65, 158 (2024)
  51. S. Dou, K. Zhou, H. Qian, H. Shi, J. Xia. J. Tribol. 147, 4, 044201 (2025)
  52. О.Е. Корольков, А.А. Мисоченко, В.В. Столяров. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 90, 12, 65 (2024). [O.E. Korolkov, A.A. Misochenko, V.V. Stolyarov. Ind. Lab. Diagn. Mater. 90, 12, 65 (2024)]
  53. O.B. Skvortsov, V.I. Stashenko. Inorganic Materials: Applied Research 16, 1, 42 (2025).

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme