Маркидонов А.В., Старостенков М.Д., Захаров П.В., Лубяной Д.А., Липунов В.Н., Обидина О.В. «Влияние ударных послекаскадных волн на структурные изменения, происходящие в обедненной зоне ГЦК-кристалла» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 16, № 2, с. 256-263 (2019)

Методом молекулярной динамики проведено исследование влияния ударных послекаскадных волн, образующихся в твердом теле при облучении высокоэнергетическими частицами, на процесс структурных изменений, происходящих в обедненной зоне кристалла с ГЦК решеткой (на примере никеля). При выполнении моделирования взаимодействие между атомами описывалось с помощью потенциала, рассчитанного в рамках метода погруженного атома. Ударные послекаскадные волны создавались путем присвоения граничным атомам расчетной ячейки скорости, превышающей скорость звука в моделируемом материале. Показано, что в процессе релаксации моделируемой системы, содержащей малую концентрацию вакансий, дефекты перестраиваются в тетраэдры дефектов упаковки, а при высокой концентрации наблюдается формирование зеренной структуры и порообразование. Под воздействием ударных волн число атомов, принадлежащих ГПУ-фазе и представляющие собой в моделируемом кристалле дефекты упаковки, уменьшается. Кроме того, с помощью анализ дислокационной структуры моделируемой системы выполнена оценка числа, типа и общей протяженности сформированных в процессе релаксации дислокационных сегментов. Показано, что под воздействием ударных волн происходит уменьшение общего числа дислокационных сегментов, в результате чего начинают преобладать сегменты типа частичных дислокаций Шокли. Исследование образованной при высокой концентрации вакансий зеренной структуры показало, что избыточный свободный объем растворяется в межзеренных границах. После прохождения ударных волн доля растворенного свободного объема снижается, и он локализуется в области генерирования волн в виде нанопор. Выполнена количественная оценка уменьшения растворенного свободного объема при различных температурах.