Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 41, Numéro C6, Juillet 1980
THIRD EUROPHYSICS TOPICAL CONFERENCE
LATTICE DEFECTS IN IONIC CRYSTALS
Page(s) C6-135 - C6-138
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1980635
THIRD EUROPHYSICS TOPICAL CONFERENCE
LATTICE DEFECTS IN IONIC CRYSTALS

J. Phys. Colloques 41 (1980) C6-135-C6-138

DOI: 10.1051/jphyscol:1980635

DISLOCATION STUDIES.
Atomistic calculations of interaction energies between point defect complexes and dislocations in ionic crystals

M. P. Puls

Materials Science Branch, Atomic Energy of Canada Limited, Whiteshell Nuclear Research Establishment, Pinawa, Manitoba, ROE 1L0 Canada


Résumé
Les défauts ponctuels, en particulier les impuretés aliovalentes, ont une action réciproque avec les dislocations et peuvent changer les propriétés mécaniques. Spécifiquement, la force maximale, fm, entre le défaut et la dislocation et la portée de cette action réciproque, w, sont des paramètres importants dans les théories de durcissement en solution solide. Nous avons fait des calculs atomistiques à l'aide du programme d'ordinateur, PDINT, pour déterminer les énergies d'interaction entre les complexes Fe3+ et les dislocations coin, a/2 <110> {1[MATH]0}. Deux potentiels interatomiques, Fe3+-O2-, étaient utilisés. Le centre du complexe était situé dans un des deux plans de glissement, si bien que le défaut était soumis au cisaillement en étant traversé par la dislocation. fm varie avec le potentiel interatomique choisi et l'orientation du défaut de 1,2 x 10-10 N à 5,4 x 10-10 N pour w ≈ 2 b (le vecteur de Burgers). En comparaison, la valeur trouvée expérimentalement est donnée par fm = 2,02 x 10-9 N.


Abstract
Point defects, particularly aliovalent impurities, by interacting with dislocations, can affect the mechanical properties of ionic crystals. Specifically, the maximum defect-dislocation interaction force, fm, and the range of this interaction, w, are important parameters in theories of solution hardening. We have carried out atomistic calculations using the program PDINT to determine interaction energies of ( Fe3+- cation vacancy-Fe3+) point-defect complexes with a/2 < 110 > {1[MATH]0} edge dislocations in MgO. Two Fe3+-O2- impurity potentials were used. The center of the complex was positioned along one of the two slip planes. This ensured that the defect was sheared as the dislocation passed through it. Depending on defect orientation and potential, fm varied from 1.2 x 10-10 N to 5.4 x 10-10 N, with w ≈ 2 b (b, Burgers vector). This compares with an experimental value of fm = 2.02 x 10-9 N.