Effect of external stresses on efficiency of dislocation sinks in BCC (Fe, V) and FCC (Cu) crystals

Sivak, A.B.; Sivak, P.A.; Романов, В. А.; Чернов, В. М.

doi:10.1134/s2075113315050184

Cited by 7 publications

(10 citation statements)

References 14 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Therefore, it is not clear whether the magnitude of the SIPA-AD will remain as large compared to SIPA-I. Additional work is needed to evaluate precisely the importance of both mechanisms, by studying specifically different stress levels and directions [78].…”

Section: Analysis and Discussionmentioning

confidence: 99%

Effect of saddle point anisotropy of point defects on their absorption by dislocations and cavities

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

International audienceDeveloping predictive models for the microstructure evolution of materials requires an accurate description of the point defects fluxes to the different sinks, such as dislocations, grain boundaries and cavities. This work aims at improving the evaluation of sink strengths of dislocations and cavities using object kinetic Monte-Carlo simulations parametrized with density functional theory calculations. The present accurate description of point defects migration enables quantitative assessment of the influence of the point defects anisotropy at saddle point. The results in aluminum show that the anisotropy at saddle point has a large influence on sink strengths. In particular, this anisotropy leads to the cavity being a biased sink. These results are explained by the analysis of the point defect trajectories to the sinks, which are shown to be strongly affected by the saddle point anisotropy

show abstract

Section: Analysis and Discussionmentioning

confidence: 99%

Effect of saddle point anisotropy of point defects on their absorption by dislocations and cavities

et al. 2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Плотность дислокаций  d в радиационностойкой малоактивируемой ферритно-мартенситной стали ЭК-181, являющейся одним из возможных кандидатов на роль конструкционного материала первой стенки, составляет ~10 15 м -2 , причём анализ показал, что подавляющая часть дислокаций является винтовой [21]. При таких условиях концентрации тепловых СМА и вакансий в Fe на порядки меньше радиационных до 1000 и 800 К соответственно [22]. Поэтому в дальнейших выкладках будем пренебрегать вкладом тепловых вакансий и СМА в общие концентрации дефектов.…”

Section: Discussionunclassified

Diffusion and Thermal Dissociation of Vacancy—hydrogen Complexes in BCC Iron

Sivak¹,

Sivak²

2019

PAST-TF

View full text Add to dashboard Cite

Методом молекулярной динамики для ОЦК-металла Fe рассчитаны температурные зависимости времени жизни до диссоциации комплексов вакансия-водород (VH-комплексы) и их диффузионных характеристик в диапазоне температуры 800-1200 К, а также диффузионных характеристик, не содержащих водорода вакансий в диапазоне температуры 900-1800 К. Атом H внутри вакансии снижает её диффузионную подвижность, с понижением температуры этот эффект становится сильней. Изотопный эффект отсутствует для диффузионных характеристик VH-комплексов, для времени жизни присутствует. Диссоциация VH-комплексов осуществляется двумя механизмами: атом H, приобретая за счёт тепловых колебаний достаточную кинетическую энергию для преодоления соответствующего энергетического барьера, выскакивает из вакансии и затем мигрирует по решётке, удаляясь от вакансии; один из соседних с вакансией матричных атомов прыгает в вакантный узел и выталкивает атом H из вакансии. На основе представления о двух механизмах диссоциации VH-комплексов получена аналитическая зависимость для времени жизни VH-комплексов от температуры и массы изотопа H, хорошо описывающая весь массив расчётных значений. Оценка влияния водорода в железе на рекомбинацию радиационных дефектов (пар Френкеля) в кристалле железа под нейтронными нагрузками, характерными для гибридной установки ДЕМО-ТИН, показала, что максимальный эффект наблюдается при 300 K, а при температуре выше 400 К такое влияние отсутствует.Ключевые слова: железо, вакансия, изотопы водорода, молекулярная динамика, энергия диссоциации, время жизни до диссоциации, коэффициенты диффузии, изотопный эффект, рекомбинация.For BCC Fe, temperature dependences of the dissociation lifetimes of vacancy-hydrogen complexes (VH-complexes) and their diffusion characteristics have been calculated by molecular dynamics method in the temperature range 800--1200 K, as well as the diffusion characteristics of hydrogen-free vacancies in the temperature range 900-1800 K. The H atom inside the vacancy reduces its diffusion mobility, this effect increases with decreasing temperature. The isotope effect is absent for the diffusion characteristics of VHcomplexes; for the lifetimes, it is present. The dissociation of VH-complexes can occur by two mechanisms: an H atom, picking up sufficient kinetic energy to overcome the corresponding energy barrier during thermal vibrations, jumps out of the vacant site and then migrates away from the vacancy; one of matrix atoms adjacent to the vacancy site jumps into the vacant site pushing the H atom out of the vacancy. Based on the idea of two dissociation mechanisms of VH-complexes, an analytical dependence for the dissociation lifetime of VH-complexes on temperature and mass of the H isotope has been proposed, which well describes the entire array of calculated data. Evaluation of the effect of hydrogen in iron on the recombination of radiation defects (Frenkel pairs), in the iron crystal under neutron loads characteristic to the DEMO-FNS hybrid facility has shown that the maximal effect is observed at 300 K; this effect...

show abstract

“…Because KMC approaches explicitly take into account spatial correlations between the elements of the physical system, they are expected to implicitly reproduce the effect of sinks or traps for migrating species. They have thus been used for more than twenty years to determine the sink strength of various extended defects and compare them to analytical approaches (Heinisch et al 2007) (Malerba et al 2007) (Jansson et al 2013) (Hou et al 2016) (Ahlgren and Bukonte 2017) (Carpentier et al 2017) (Sivak et al 2015) (Vattré et al 2016) (Martínez et al 2018).…”

Section: Figure 11mentioning

confidence: 99%