SIMULATION SUR ORDINATEUR DE LA STRUCTURE ET DE LA DIFFUSION INTERGRANULAIRES

Résumé
Les simulations sur ordinateur entreprises durant les trente dernières années, ont contribué à une meilleure approche de la structure atomique des joints de grains et, plus récemment, de leurs propriétés dynamiques telles que la diffusion intergranulaire et les transformations de structure. Les résultats de calculs statiques les plus marquants sont passés en revue. La dynamique moléculaire a été utilisée récemment, pour étudier la structure et les propriétés de transport des joints de grains. Les résultats obtenus, confirment le mécanisme lacunaire pour la diffusion intergranulaire et mettent en évidence l'existence aux températures élevées (T > 0,5 T_fusion) d'une transformation de la structure du joint en une phase très désordonnée, dont certaines propriétés sont très proches de celles d'une phase liquide. Ces résultats montrent l'intérêt présenté par l'application de la dynamique moléculaire à l'étude de la structure et de la diffusion intergranulaires, malgré les limites inhérentes à la méthode.

Abstract
The extensive calculations undertaken during the last years have clearly contributed to a better understanding of the grain boundary structure and, more recently, of the dynamical properties of grain boundaries, such as diffusion and temperature induced structural transformations. The most important results obtained by the molecular statics method are reviewed. Molecular dynamics approach has been recently introduced to study the thermodynamical aspects of grain boundary structure and dynamical properties related to transport phenomena. The results obtained by this method are in agreement with the experimental evidence for the vacancy mechanism in intergranular diffusion. Furthermore, in high angle tilt boundaries, a temperature induced, "liquidlike" structure transformation has been observed by molecular dynamics. On the basis of these results we discuss the possibilities and limitations of molecular dynamics approach applied to the study of grain boundary structure and intergranular diffusion.