导读:本文包含了级联碰撞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:α-Fe,级联碰撞,分子动力学,NRT模型
级联碰撞论文文献综述
曹晗,贺新福,王东杰,吴石,贾丽霞[1]（2019）在《不同温度下α-Fe中级联碰撞分子动力学模拟研究》一文中研究指出采用分子动力学方法模拟了500～700 K温度下α-Fe中由1～50 keV的初级离位原子(PKA)引发的级联碰撞,研究了缺陷演化过程,并分析了不同阶段的PKA能量(E_(PKA))与缺陷存活数量(N_(FP))、成团率的关系以及温度对级联碰撞过程的影响,讨论了级联碰撞后产生的缺陷的取向结构,并得到以下结论:级联碰撞后产生的缺陷的原子取向与尺寸相关,可指导构建团簇、位错环等多种缺陷结构;E_(PKA)较高时,大尺寸团簇的保留会明显提高缺陷存活数量,从而导致不同PKA能量阶段的N_(FP)-E_(PKA)拟合曲线指数有较大差别,温度的升高会使拟合曲线指数的变化量减小。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2019年03期）
曹晗,贺新福,豆艳坤,贾丽霞,吴石[2]（2017）在《BCC铁中的级联碰撞模拟研究》一文中研究指出材料在受到辐照时,入射粒子与材料晶格原子相互作用,经历碰撞、缺陷形成及退火等过程,最终导致材料内部微观结构的演化。在入射粒子与晶格原子碰撞之后,首先产生初级离位原子(PKA);之后,PKA在晶格之间引发一系列碰撞级联,随着时间推移,有很大一部分在级联碰撞过程中产生的离位原子逐渐湮灭;几ps之后,材料内部组织渐趋稳定,并有间隙原子、空位等缺陷残留。由于整个级联碰撞过程时间非常短,难以通过实验观察其演变过程,一般采用计算机模拟的(本文来源于《中国原子能科学研究院年报》期刊2017年00期）
朱晓禄[3]（2017）在《掺氦钒中级联碰撞的分子动力学模拟》一文中研究指出随着地球能源短缺和环境污染等社会性问题的日益突出,核能的开发和利用显得尤为重要。到目前为止,核聚变能和新一代核裂变能的开发已经引起了全世界的广泛关注和研究。核反应堆中第一壁结构材料因长期暴露在高能中子等强辐射环境下,其材料性能将会发生巨大的改变,因此第一壁结构材料将是决定核反应堆使用寿命的关键因素。作为高性能结构材料之一,钒基合金因其具有优良的性能——低活化性能、高的热传导性能、高抗中子辐照性能、超高温力学性能,以及它与液态锂之间很好的兼容性,被认为是核反应堆第一壁和包壳结构应用中有前途的候选材料。在核反应堆中,由(n,α)核嬗变反应产生的杂质氦原子将会嵌入到结构材料里面,而氦原子的积累将会诱导氦泡的形成,这将导致空位肿胀和产生高温脆化,表面粗糙,起泡,以及高温下永久的蠕变断裂。为了解释金属钒中上述现象发生的微观机制,本文运用分子动力学方法详细地研究了掺氦金属钒中的级联碰撞情况。主要考虑了替位氦浓度、辐照温度以及初级碰撞原子能量对位移级联的影响。其中,替位氦原子浓度从0.2 at.%变化到1.0at.%,辐照温度分别考虑了300K和600K,初级碰撞原子能量从5keV变化到40keV。结果显示弗兰克尔缺陷对的数目随着初级碰撞原子能量的增加而增加,但600K时的增加速率却小于300K的增加速率。本文的主要关注点在氦-空位团簇的形成上。氦-空位团簇的数目随着氦浓度和初级碰撞原子能量的增加而增加,而最大氦-空位团簇的尺寸在氦浓度较低时不依赖于初级碰撞原子的能量和辐照温度。钒中辐照产生的小氦-空位团簇的构型与铁中小氦-空位团簇的构型是不一样的。钒中氦-空位团簇中氦原子更倾向与占据四面体间隙位置,而不是八面体间隙位置。本文的研究结果为掺氦钒中位移级联产生的缺陷间的相互作用提供了原子尺度的描述,也为更高尺度的材料辐照模拟,像动力学KMC(kinetic Monte Carlo)和ABC(autonomous basin climbing)方法等提供了一些必需的参数来再现实验数据。因而所有这些理论模拟对于描述钒中氦泡和氦脆的机制将是十分有用的。(本文来源于《西北师范大学》期刊2017-05-01）
刘文强[4]（2017）在《金纳米线和纳米管中级联碰撞的分子动力学模拟研究》一文中研究指出因为纳米线具有高的比表面积,而表面能够吸收辐照产生的缺陷,所以纳米线可能具有好的抗辐照性能。此外,纳米线和纳米管的径向尺寸与级联碰撞的区域大小是可以比拟的,所以在一维纳米材料中的级联碰撞过程有很多与块体材料中不同的特点。本文主要利用分子动力学方法模拟了金的纳米线和纳米管中的级联碰撞过程,对级联碰撞过程引起的缺陷的种类、分布和产生机制进行了详细的讨论。在纳米线的级联碰撞模拟中,选取了不同直径大小的纳米线作为研究对象,同时模拟中使用了不同的初级移位原子(PKA)初始能量和不同的PKA初始位置。在不同的条件下,级联碰撞过程会导致纳米线中产生叁种不同的缺陷,分别是点缺陷、层错和表面凹坑。PKA的初始位置会影响纳米线中剩余的点缺陷数目。当PKA的初始位置在纳米线中心时,模拟结束时纳米线内的自间隙原子的数目依赖于纳米线直径的大小,随着纳米线直径的增大而增大;但是,纳米线内空位的数目随着纳米线直径的变化则没有明显的趋势,在不同直径的纳米线中数目是比较接近的。而当PKA的初始位置在纳米线表面时,因为此时表面的吸收作用成为影响点缺陷演化的主导因素,导致不同直径大小的纳米线内自间隙原子和空位的数目分别都非常接近。当PKA的能量超过5 keV时,在PKA的轰击下,纳米线中可能会形成贯穿整个纳米线横截面的层错。纳米线中层错形成的机制是:级联碰撞导致的类液体原子在重新凝固时形成HCP原子层,HCP原子层沿着{111}面延伸至纳米线表面最终就可以形成稳定的层错。当PKA的能量超过10 keV时,级联碰撞过程就可能在纳米线的表面上形成表面凹坑,而表面凹坑形成的机制是微爆炸过程。纳米线内形成层错、表面上产生表面凹坑以及PKA初始位置对剩余点缺陷数目的影响,都会对纳米线的抗辐照窗口的大小产生影响。在纳米管的模拟中,选择了不同外管直径和内管直径的纳米管作为研究对象。所有的模拟中PKA初始能量都为1keV,并且PKA的初始位置在纳米管的外表面上。与纳米线相比,纳米管中损伤的一个特点是,级联碰撞结束时纳米管中更容易形成尺寸较小的HCP原子层甚至是稳定的层错。通过改变纳米管的内径我们发现,随着内管直径增大,纳米管中主要的缺陷形式是层错这种面缺陷的可能性更高了。从点缺陷在纳米管内部演化的过程中可以看出,纳米管的内表面也会吸收点缺陷,从而增加缺陷复合和降低辐照产生的损伤。在固定外管直径时,增加内管直径可以增加纳米管内表面的表面积,从而使得更多的点缺陷被表面吸收。因此,增加内管直径会使得纳米管中的自间隙原子和空位的数目减少。但是,在减小纳米管内管的直径的同时,模拟结束时纳米管中观察到HCP原子层的次数增加了。同时因为在内管直径更小的纳米管中HCP原子层更容易扩展延伸直至形成层错,所以减小纳米管内管的直径会增加纳米管中形成层错的可能性。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》期刊2017-04-01）
郑颖[5]（2017）在《FeCr、FeNi合金级联碰撞的分子动力学模拟》一文中研究指出铁基材料FeCr合金和FeNi合金是未来核聚变和核裂变反应堆的重要候选材料。对由级联碰撞导致的初始损伤状态的研究是中子辐射损伤模拟的出发点。本文利用分子动力学方法对6种Cr或Ni浓度的FeCr合金或FeNi合金中子辐射的级联碰撞进行了模拟。重点考察了级联碰撞达到峰值的时间、峰值缺陷数量、平均残留的缺陷对数量、自间隙和空位团簇所占总缺陷对数的比例以及Cr或Ni在自间隙缺陷中所占比例,分析了Cr或Ni浓度对FeCr合金或FeNi合金级联碰撞的影响。模拟结果表明,缺陷达到峰值的时间、峰值缺陷数量、平均残留的缺陷对数量和空位团簇所占总缺陷对数的比例在6种不同Cr浓度的FeCr合金中几乎是一致的,在高Cr浓度的FeCr合金的自间隙团簇所占总缺陷对数的比例略大于在低Cr浓度的FeCr合金。Cr原子在自间隙缺陷中所占比例是其模拟体系中Cr浓度的两倍左右,说明Cr原子在自间隙缺陷中有聚集趋势。对于FeNi合金,随着Ni浓度的上升直到达到30%,达到峰值的时间、峰值缺陷数量、平均残留的缺陷对数量也随之增加,说明Ni浓度的增加使得级联碰撞更为剧烈。同时随着Ni浓度的增加,与纯Fe的情况相比,自间隙团簇所占比例有先下降再上升的趋势。FeNi合金中空位团簇所占比例随Ni浓度的增加有所下降。同FeCr合金中发现的规律一样,在FeNi合金中Ni原子在自间隙缺陷中所占比例大于其模拟体系中的Ni浓度,说明Ni原子在自间隙缺陷中也有聚集趋势。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-01-01）
吴贵艳[6]（2016）在《金属钼中级联碰撞及其诱发缺陷演化行为的模拟研究》一文中研究指出随着能源危机的日益严重,核能的开发与应用就显得非常重要,目前世界上的核电基本都是裂变核电,在更加环保的聚变核电商业化之前,裂变核电仍将继续。核电的安全性一直都是倍受关注的问题,尤其是在福岛事故之后的今天。核电安全问题不仅包括防核泄漏,而且还包括防核扩散,熔盐堆在这两方面都有着极佳优势。但是这种熔盐堆中很重要的技术瓶颈就是抗中子辐照和抗熔盐腐蚀材料的研究,特别是直接暴露在强中子辐射下的材料,这就要求它必须具备高强度的抗辐射损伤性能和耐腐蚀性能等。然而,镍-钼-钨系镍基合金在现代金属材料中最耐蚀的一种,且具有良好的抗腐蚀性能,因此该合金在熔盐堆设计中具有极大的前景。本文应用分子动力学模拟方法和动力学蒙特卡罗方法,研究了纯金属钼在辐照环境下的离位级联碰撞过程及缺陷的演化过程。在本文中,我们首先运用分子动力学方法模拟了金属钼的离位级联,讨论了辐照初始温度和PKA能量对级联碰撞过程的影响。研究发现到达峰值的时间和峰值缺陷数目随辐照初始温度和PKA能量增大而增加。而在碰撞过程中,PKA能量达到一定值,会产生子级联碰撞区。经分析发现,PKA能量对缺陷的形成和分布有影响显着,能量越高,产生的缺陷团簇分布越广,尺寸也相对越大,而辐照初始温度的影响相对比较微弱,受能量调控。通过结合MD方法和NEB方法,得出了部分缺陷团簇的稳定构型、结合能和迁移能。发现除个别受缺陷空间分布的对称性影响以外,缺陷团簇的结合能和迁移能基本上随所包含缺陷数目增加而增加。另外,通过对比空位团簇和间隙团簇的迁移能发现,间隙团簇易形成小尺寸团簇,且其迁移势垒非常低,极易发生迁移。本文应用对象动力学蒙特卡罗方法对淬火阶段后的级联碎片进行了退火模拟,得到相关条件和情况下级联碎片中缺陷的复合规律。发现在退火过程中,由于间隙团簇和空位团簇迁移性和尺寸差异导致了几个不同的复合阶段：复合阶段Ⅰ在退火温度为90K左右开始,主要是由于间隙团簇的快速迁移,与空位团簇发生复合湮灭；第二次复合在退火温度达到390K～490K时发生,这个阶段的复合机制相对复杂,多种机制共同作用；而复合阶段Ⅲ的形成受缺陷团簇的数目和尺寸影响,一般要到高于700K才会出现,这个过程主要是大尺寸缺陷团簇通过发射点缺陷而再次出现的复合。最后仔细讨论了各个阶段的复合机制,给出了空位团簇和间隙团簇数目随退火温度的变化过程,很好地解释了OKMC的模拟退火结果。本文通过对纯金属辐照损伤的详细模拟研究,为有关镍钼系镍基合金的辐照损伤的研究提供参考,以及为未来熔盐反应堆结构材料辐照性能的实验研究提供一定的指导作用。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-16）
郑颖,杨新华,姚浪[7]（2016）在《FeCr合金中不同Cr浓度对级联碰撞影响的分子动力学模拟》一文中研究指出采用分子动力学模拟的方法,在中子辐射条件下模拟了含不同Cr浓度的FeCr合金的级联碰撞过程。级联碰撞模拟中初始离位原子的能量最高达到20keV.结果表明在纯铁和不同Cr浓度下的FeCr合金中平均残留的弗兰克尔缺陷对数和空位、自间隙原子在缺陷簇中所占比例近似的相同,也就是说就残留缺陷数而言Cr的存在没有显着影响级联反应的初始损伤状态。研究了关于残留的自间隙原子中Cr原子数的情况,数据表明,在低浓度Cr的FeCr合金中级联碰撞后残留的自间隙原子中,Cr原子所占的比例很大程度上超过模拟前FeCr合金中Cr的浓度。此外,模拟和分析了不同Cr浓度下FeCr合金级联碰撞的温度效应。(本文来源于《第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集》期刊2016-04-15）
杨晓丹[8]（2014）在《金属钨中级联碰撞的分子动力学模拟研究》一文中研究指出随着地球能源短缺和环境污染等社会性问题的日益突出，核能的开发和利用显得尤为重要。到目前为止，核聚变能的开发已经引起了全世界的广泛关注和研究。因为聚变堆中第一壁材料长期暴露在高能中子等强辐射的特殊环境下将会对材料的性能产生巨大的影响，所以第一壁材料将是决定聚变堆使用寿命的关键之一。金属钨具有耐高温、良好的热导率和低溅射率等特性，因而成为未来核聚变堆中第一壁面向等离子体的候选材料之一。中子辐照和核聚变反应最终导致第一壁材料中有少量氦原子的滞留和沉积，而氦原子在金属钨中的积累会形成氦泡，最终导致金属表面起泡甚至形成纳米丝状结构，这都将极大的降低金属钨的使用性能。所以，研究金属钨的级联碰撞行为成为目前一项非常有意义的工作。本文运用分子动力学方法详细地研究了金属钨的级联碰撞辐照损伤，并考虑了金属钨中含有间隙氦原子和替位氦原子的情况。本文分别讨论了氦原子浓度、初级离位原子能量(PKA)和辐照温度这叁个条件对金属钨中缺陷数目和缺陷构型的影响。基于NRT模型和分子动力学模拟的结果，分别计算了各种辐照条件下的级联效率，得出以下结论：(1)在纯钨中，最后稳定状态的缺陷数目和级联效率都随着辐照温度的升高而减少，但是这种减少的趋势比较微弱。最后稳定状态幸存的缺陷数目随着PKA能量的升高而增加。(2)金属钨中间隙氦原子的存在可以促进缺陷的产生并提高级联效率，而且这种趋势会随着间隙氦原子浓度的升高而变得更加显着。同时缺陷数目和级联效率也随着辐照温度的升高而明显的增加，这与纯钨中的情况是完全相反的。PKA能量对于缺陷数目的影响与纯钨中的情况是一致的，缺陷数目随着PKA能量的升高而增加。间隙氦原子对级联碰撞中缺陷结构分布产生很大的影响。在级联碰撞中出现了大量沿着<111>方向的挤列子，尤其是在间隙氦浓度较高的时候，这些挤列子聚集在一起形成了较大的团簇。(3)替位氦原子存在对金属钨中缺陷数目的影响与间隙氦存在时的情况完全相反。替位氦原子的存在抑制了缺陷的产生，而且缺陷数目随着替位氦原子浓度的升高而减少。(本文来源于《湖南大学》期刊2014-05-10）
雷洁红,侯氢[9]（2013）在《金属锆中离位级联碰撞的分子动力学模拟研究》一文中研究指出采用实验室自主研发的Molecular Dynamics Package of Sichuan University(MDPSCU)程序模拟研究了金属锆中离位级联碰撞过程。分析发现,在相同条件下,声-电耦合特征时间对缺陷的分布和数目几乎没有影响;而随着初始离位能的增加,将推迟热峰的出现时间,最大缺陷数目增多。说明PKA能量的增加会使辐照损伤加剧。(本文来源于《第十二届全国核靶技术学术交流会会议论文摘要集》期刊2013-08-25）
王宁,邓辉球,胡能文,胡望宇,周韦[10]（2012）在《α-铁和钒中级联碰撞的分子动力学模拟研究》一文中研究指出低活化铁素体/马氏体钢(α-Fe)和钒合金都是重要的聚变堆第一壁候选结构材料.在高能中子辐照条件下,第一壁材料中缺陷的产生和微结构的演化极大地影响着其使用性能,因此相关研究具有重要意义.本文应用分子动力学方法详细模拟研究了BCC结构的-铁和钒在辐照环境中的离位级联碰撞及其缺陷结构演化过程,发现铁和钒中的自间隙原子和空位缺陷数目有类似的变化规律,即在级联碰撞最初极短的时间内自间隙原子和空位缺陷数目就达到最大值,随后自间隙原子和缺陷发生复合并在2ps内迅速减少,平衡后仅有少量弗兰克尔缺陷对存在.研究还发现提高温度和增大初级离位原子的能量都将延迟级联碰撞热峰的出现时间,并使热峰出现时的缺陷数目增多.两种材料的不同之处是在铁中进行的级联碰撞过程比钒中的更加剧烈,且铁中自间隙原子的稳定结构为<110>方向排列的哑铃状结构,在扩散迁移时旋转至<111>方向并以挤列子的形式沿着<111>方向迁移,最后又旋转至稳定的<110>方向;而在钒中自间隙原子的稳定结构为<111>方向排列的哑铃状结构,并很容易以挤列子的形式沿着<111>扩散.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2012年04期）
级联碰撞论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
材料在受到辐照时,入射粒子与材料晶格原子相互作用,经历碰撞、缺陷形成及退火等过程,最终导致材料内部微观结构的演化。在入射粒子与晶格原子碰撞之后,首先产生初级离位原子(PKA);之后,PKA在晶格之间引发一系列碰撞级联,随着时间推移,有很大一部分在级联碰撞过程中产生的离位原子逐渐湮灭;几ps之后,材料内部组织渐趋稳定,并有间隙原子、空位等缺陷残留。由于整个级联碰撞过程时间非常短,难以通过实验观察其演变过程,一般采用计算机模拟的
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
级联碰撞论文参考文献
[1].曹晗,贺新福,王东杰,吴石,贾丽霞.不同温度下α-Fe中级联碰撞分子动力学模拟研究[J].原子能科学技术.2019
[2].曹晗,贺新福,豆艳坤,贾丽霞,吴石.BCC铁中的级联碰撞模拟研究[J].中国原子能科学研究院年报.2017
[3].朱晓禄.掺氦钒中级联碰撞的分子动力学模拟[D].西北师范大学.2017
[4].刘文强.金纳米线和纳米管中级联碰撞的分子动力学模拟研究[D].中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所).2017
[5].郑颖.FeCr、FeNi合金级联碰撞的分子动力学模拟[D].华中科技大学.2017
[6].吴贵艳.金属钼中级联碰撞及其诱发缺陷演化行为的模拟研究[D].湖南大学.2016
[7].郑颖,杨新华,姚浪.FeCr合金中不同Cr浓度对级联碰撞影响的分子动力学模拟[C].第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集.2016
[8].杨晓丹.金属钨中级联碰撞的分子动力学模拟研究[D].湖南大学.2014
[9].雷洁红,侯氢.金属锆中离位级联碰撞的分子动力学模拟研究[C].第十二届全国核靶技术学术交流会会议论文摘要集.2013
[10].王宁,邓辉球,胡能文,胡望宇,周韦.α-铁和钒中级联碰撞的分子动力学模拟研究[J].中国科学:技术科学.2012