氢与体心立方铁本征缺陷相互作用的原子尺度研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 引言 | 第13-31页 |
| 1.1 核聚变与托卡马克 | 第13-16页 |
| 1.2 包层结构材料 | 第16-17页 |
| 1.3 氢同位素渗透滞留行为 | 第17-20页 |
| 1.4 高能中子辐照效应 | 第20-21页 |
| 1.5 体心立方铁中的本征缺陷 | 第21-28页 |
| 1.5.1 点缺陷 | 第21-22页 |
| 1.5.2 位错 | 第22-25页 |
| 1.5.3 位错环 | 第25-26页 |
| 1.5.4 空洞 | 第26-28页 |
| 1.6 本论文的研究内容和意义 | 第28-31页 |
| 第2章 原子尺度模拟方法 | 第31-50页 |
| 2.1 分子动力学模拟的基本原理 | 第32-40页 |
| 2.1.1 系统初始化 | 第33页 |
| 2.1.2 牛顿运动方程的数值求解 | 第33-34页 |
| 2.1.3 模拟结果的统计处理 | 第34-36页 |
| 2.1.4 势函数与力的计算 | 第36-38页 |
| 2.1.5 时间步长 | 第38页 |
| 2.1.6 边界条件 | 第38-39页 |
| 2.1.7 系综 | 第39-40页 |
| 2.2 能量最小化算法 | 第40-44页 |
| 2.2.1 最速下降算法 | 第40页 |
| 2.2.2 共轭梯度算法 | 第40-41页 |
| 2.2.3 蒙特卡洛算法 | 第41-42页 |
| 2.2.4 退火算法 | 第42页 |
| 2.2.5 基因算法 | 第42-43页 |
| 2.2.6 动力学退火弛豫 | 第43-44页 |
| 2.3 迁移能垒和路径算法 | 第44-45页 |
| 2.3.1 约束最小化算法 | 第44-45页 |
| 2.3.2 NEB算法 | 第45页 |
| 2.4 势函数的选择与评估 | 第45-47页 |
| 2.4.1 铁-氢系统嵌入原子势 | 第45-47页 |
| 2.4.2 势函数的评估 | 第47页 |
| 2.5 模拟与可视化软件 | 第47-50页 |
| 2.5.1 模拟软件 | 第47-48页 |
| 2.5.2 可视化软件 | 第48-50页 |
| 第3章 氢扩散和点缺陷的影响 | 第50-62页 |
| 3.1 研究模型与方法 | 第50-52页 |
| 3.2 氢团簇结合能 | 第52-53页 |
| 3.3 氢原子在完美晶格中的扩散 | 第53-56页 |
| 3.4 自间隙原子对氢原子扩散的影响 | 第56-58页 |
| 3.5 空位对氢原子扩散的影响 | 第58-60页 |
| 3.6 本章小结 | 第60-62页 |
| 第4章 位错附近的氢行为 | 第62-74页 |
| 4.1 研究模型与方法 | 第62-66页 |
| 4.1.1 刃位错模型 | 第62-63页 |
| 4.1.2 螺位错模型 | 第63-64页 |
| 4.1.3 研究方法 | 第64-66页 |
| 4.2 位错附近应力和氢结合能分布 | 第66-69页 |
| 4.3 氢原子在位错核心的迁移机制 | 第69-71页 |
| 4.4 氢原子在位错核心的迁移轨迹 | 第71-72页 |
| 4.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 第5章 氢原子与位错环 | 第74-85页 |
| 5.1 研究模型与方法 | 第74-76页 |
| 5.1.1 团簇构型优化 | 第74-76页 |
| 5.1.2 位错环模型 | 第76页 |
| 5.2 空位团簇 | 第76-77页 |
| 5.3 空位-氢团簇 | 第77-79页 |
| 5.4 位错环的基本性质 | 第79-82页 |
| 5.5 位错环对点缺陷和氢原子的捕获 | 第82-84页 |
| 5.6 本章小结 | 第84-85页 |
| 第6章 氢原子与空洞 | 第85-97页 |
| 6.1 研究模型与方法 | 第85页 |
| 6.2 空位团簇对氢原子的捕获 | 第85-89页 |
| 6.3 氢原子对空位团簇生长的影响 | 第89-90页 |
| 6.4 纳米空洞内的氢原子 | 第90-96页 |
| 6.5 本章小结 | 第96-97页 |
| 第7章 总结与展望 | 第97-100页 |
| 7.1 本论文的主要研究成果 | 第97-98页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第112页 |
