Wednesday 31 August 2011

Rate dependence of crack-tip processes predicts twinning trends in f.c.c. metals

D. H. Warner, W. A. Curtin, and S. Qu, Nature Materials vol.6 (2007)

FCC crystal の場合に,Crack-tipから(leading) partial dislocationが発生した後,同一slip面でtrailing dislocationが出てslipとなるか,隣合う次のslip面で新たな partial が発生してtwinningとなるかを,MD-FEM (or CADD) simulation と解析計算.
  • twinning (双晶) は,複数層の stacking fault のようなもの.2つの twinning boundary 面に挟まれた領域は,他の部分とは結晶の方向が異なる.
  • 2層のtwinning が形成されると,次の層も形成され易く(?)なるので,twinning が広がる傾向にある.
  • trailing partial が出て,stacking fault が消える場合,crack-tip は blunting して,ductile になる傾向.
  • twinning が形成される場合は,quasi-brittle になる傾向.
  • pseudo 2D の crack-tip 周辺の領域は一辺 0.1 µm程度で,dislocation の activation barrier が 90%程度の精度(?).
  • MD-FEM は波の反射抑制機構が(基本的には)ないため,dynamics は怪しいが,有限温度での計算にすることで,逆にその問題は見え難くしている.