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摘要
在聚变辐照环境下，面向等离子体材料钨的近表层中会产生位错环缺陷，影响材料的力学性能和氢/氦滞留。本文通过分子动力学方法，从原子层次研究了半径1 nm的<100>棱柱型间隙位错环在W-(010)近表面的迁移行为，分析取向、温度、深度因素和间隙原子对的存在对位错环运动的影响。结果表明： b‖n（b代表柏氏矢量，n代表表面法线方向）位错环易向表面移动，b⊥n位错环倾向滞留在材料内，移动过程中伴随着惯习面翻转和内应力释放；b‖n位错环在温度高于800 K且深度小于5 nm时逸出表面的概率超过90%，其它模拟情况下基本全滞留；b⊥n位错环可在温度800 K且深度小于2 nm时逸出表面，而在更深处位错环不易移动，但会在温度升高时发生<100>环分解为1/2<111>位错的现象；氦原子对的存在阻碍位错环迁移，增加其在材料内的滞留时间，同时内应力场的变化导致氦在近表层分布不均匀。
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单位大连理工大学; 物理学院
