纳米压痕过程中均匀位错成核的普遍标度规律

Akanksha Garg, Craig Maloney

(《固体力学与物理学报》录用稿)

我们通过原子模拟研究了二维(2D)六方晶体在圆形纳米压痕过程中的均匀位错成核机制半径压头R。我们研究了铝的实际嵌入原子方法(EAM)电位以及简单的对向电位:Lennard-Jones, Morse和Hookean弹簧。成核过程是由与单个能量特征模相关的能量消失所控制的。发现临界特征模或位错胚是局域的沿着原子线的横向范围，\xi，在某一深度，Y在表面之下。为所有的原子间电位，缩放后的临界载荷，Fc= R，临界接触长度缩放;Cc= R，在较大的极限下减小到与r无关的值R。然而，尽管\xi &Y显示非平凡缩放R。我们证明了虽然相互作用势和晶格的取向都会影响标度关系中的前因子，但所有的标度律都是鲁棒的。进一步证明了由vanVliet等人。基于局部声张量的最小特征值，预测了位错胚胎的位置、取向和极化，具有高度的所有晶体取向和相互作用势，在真正的不稳定发生之前错误地指示了不稳定。

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022509616302502