1、晶體相場(chǎng)方法是一種既可以描述納米尺度的原子點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，又可以描述10-12～10-6s量級(jí)時(shí)間尺度的原子以及缺陷運(yùn)動(dòng)特征的數(shù)值模擬方法，利用其模擬納觀材料結(jié)構(gòu)演化是非常適用的。這種方法已應(yīng)用到位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)和分解、外延生長(zhǎng)、晶界的變形和預(yù)熔等研宄中，具有深刻的物理含義。因此本文采用該方法，模擬單模近似下二維六角雙晶體系的刃型位錯(cuò)在剪切應(yīng)變作用下的滑移和攀移運(yùn)動(dòng)，并研究了應(yīng)變率和溫度參數(shù)對(duì)刃型位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的影響。本文取得的主要的研究成果如下:

2、>　　1.將標(biāo)準(zhǔn)的PFC模型的自由能函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，引入剪切外力場(chǎng)與體系原子密度函數(shù)耦合的周期作用項(xiàng)，得到包含剪切應(yīng)變作用的自由能函數(shù)。
　　2.對(duì)不同溫度參數(shù)下單相雙晶單位錯(cuò)對(duì)體系施加不同應(yīng)變率的外部剪切應(yīng)力，研究發(fā)現(xiàn)，刃型位錯(cuò)向液相區(qū)沿柏氏矢量方向做速度越來(lái)越快跳躍式的滑移運(yùn)動(dòng)，且其跳躍式滑移運(yùn)動(dòng)隨外加應(yīng)變的應(yīng)變率和溫度參數(shù)的增加而逐漸加快。如果剪切應(yīng)力的施加方向改變，刃型位錯(cuò)滑移的方向也會(huì)隨之改變，外加剪切應(yīng)變的方向決定其運(yùn)動(dòng)

3、方向。
　　3.對(duì)同一溫度參數(shù)下單相雙晶雙位錯(cuò)對(duì)單晶界體系施加不同應(yīng)變率的外部剪切應(yīng)力，通過(guò)詳細(xì)計(jì)算在不同的剪切應(yīng)變下體系的自由能和位錯(cuò)位置，發(fā)現(xiàn)兩刃型位錯(cuò)只沿柏氏矢量方向做速度越來(lái)越快的跳躍式滑移運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向相同，具體方向與外加應(yīng)變方向有關(guān);滑移速度隨外加應(yīng)變的應(yīng)變率的增加而加快。而對(duì)同一溫度參數(shù)下單相雙晶雙位錯(cuò)對(duì)雙晶界系施加不同應(yīng)變率的外部剪切應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)兩位錯(cuò)沿柏氏矢量方向做方向互相相反的跳躍式滑移運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向與外加應(yīng)變

4、方向有關(guān);當(dāng)兩位錯(cuò)逐漸靠近時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小，當(dāng)兩位錯(cuò)逐漸遠(yuǎn)離時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大。
　　4.對(duì)同一溫度參數(shù)下雙相雙晶單位錯(cuò)對(duì)體系施加不同應(yīng)變率的外部剪切應(yīng)力，位錯(cuò)不僅沿柏氏矢量方向做滑移運(yùn)動(dòng)，還出沿垂直于柏氏矢量方向做攀移運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)在較大應(yīng)變率的剪切應(yīng)變作用下，位錯(cuò)做速度先逐漸增加然后保持不變的跳躍式滑移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)減少對(duì)系統(tǒng)施加剪切應(yīng)變的應(yīng)變率時(shí)，位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生改變，位錯(cuò)將同時(shí)發(fā)生跳躍式的滑移和攀移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)繼續(xù)減少對(duì)系統(tǒng)

5、施加剪切應(yīng)變的應(yīng)變率時(shí)，位錯(cuò)在模擬的時(shí)間范圍內(nèi)保持靜止?fàn)顟B(tài)。隨著對(duì)系統(tǒng)施加剪切應(yīng)變的應(yīng)變率的減小，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的速度減慢。
　　5.采用二維位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)對(duì)雙相雙晶單位錯(cuò)對(duì)體系在外加剪切應(yīng)變的作用下位錯(cuò)滑移進(jìn)行計(jì)算，并與PFC方法的研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)它們的結(jié)果非常吻合，這不但能夠驗(yàn)證PFC方法的正確性，還能體現(xiàn)PFC方法已經(jīng)很好的考慮原子周期性排列這個(gè)優(yōu)勢(shì)。
　　本文合理的模擬了不同體系在剪切應(yīng)變的作用下刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，形象地展