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分子動力学シミュレーションを用いた純Fe中のらせん転位とボイドの動的相互作用

Dynamical interaction between a screw dislocation and a void in pure iron using molecular dynamics

大久保 学*; 鬼塚 貴志*; 福元 謙一*; 鈴土 知明 

Okubo, Manabu*; Onitsuka, Takashi*; Fukumoto, Kenichi*; Suzudo, Tomoaki

高速増殖炉や核融合炉の構造材料では、照射によって生じた空孔が集合体を作りボイドが形成される。ボイドは転位運動に対して障害物として働き、硬化に寄与することが実験的に知られているが、その詳細なメカニズムは明らかになっていない。本研究では照射硬化メカニズムの解明を目的として、分子動力学法(MD)を用いて、BCC鉄中のらせん転位とボイドの相互作用のシミュレーションの研究を行った。その結果、らせん転位がボイド中心-界面出口間で、ピンニングされる挙動が確認された。

In structural materials of fast breeder and fusion rectors, vacancies produced by radiation displacements are clustered and form voids. Experimental evidence indicates that the voids become obstacles of dislocation motion and cause hardening of the materials, but the detailed mechanism of the hardening has not been clear. In the current study, we perform molecular dynamics simulation of the interaction between a screw dislocation and a void to clarify the radiation hardening mechanism. Our results clearly show that the screw dislocation is pinned between the center of the void and its rear interface.

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