前人对于位错与团簇相互作用进行了大量的模拟以及实验，对于其作用机理和两者间的相互影响的了解已经逐渐清晰化。关于位错与团簇相互作用，K. C. Russell 和L. M. Browns [7]通过理论上研究，在弹性连续介质模型的基础提出了R-B模型，来计算位错穿过团簇所需要的临界切应力。胡深洋等人[8-9]对在BCC 铁铜系统中刃型位错与铜团簇的相互作用进行了模拟，通过对位错应力场的研究，得出由于位错与Cu团簇的相互作用使得铜团簇有着从BCC到9R结构的变化趋势。Jae-Hyeok Shima[10]和T. Harry, D.J. Bacon等人[11-12]以螺型位错为研究目标，也同样得到团簇会有从BCC到9R结构变化的结果，并且，这种相变从根本上是团簇强化材料的原因，而并非R-B模型中提出的弹性作用的结果。除了结构上的变化研究以外，还有些是从能量的角度入手，例如I.K.karkin等人[13-14]通过一系列的模型能量的计算，得到不同尺寸下，Cu团簇与位错相互作用的能量，得到在团簇达到一定尺寸（3.1nm）的时候，Cu团簇经过位错的穿过才会发生从B.C.C.向9R的相变，但尺寸小于临界尺寸时，团簇并不会发生相变，而是保持B.C.C.结构。另外位错芯（Dislocation core）结构也是位错模拟的一个重要的研究对象，对于位错芯结构的研究也是众多位错研究的一个重要的方向[11,15]。

本部分将深入研究位错运动以及其与团簇相互作用下的运动性质，对其相互作用机制进行深一步探讨，并通过对不同因素的改变，研究各因素对于位错在与团簇相互作用下的运动性质的影响。   

2 位错理论

从上世纪二三十年代以来，位错的概念就被Wernggarten、Somigliana和Volterra等一些弹性力学家们引入到连续介质中。近一个世纪以来，专家和学者们不断的探索和研究。目前，位错理论的骨架已经基本确立，位错理论在金属的滞弹性、断裂、变形、强化及晶体的电磁性、光学性、超导体等许多领域得到广泛的应用，为从微观上对材料性质的研究开启了新天地。

位错是非常普遍存在的一种线性晶体缺陷，在实际晶体的成形、长大、形变等过程中都会有位错的产生。因为产生了位错，位错线周围的原子会偏离其平衡位置，由此产生了晶格畸变，使得晶体的能量增加，不稳定，对晶体的相变、强化，扩散、塑性变形等特性都会产生一定的影响。文献综述

2.1 位错的类型

根据滑移方向和位错线的位置关系，可以将位错分为三类，若位错的滑移方向与位错线相互垂直，则称为“刃型位错”；若滑移方向与位错线相互平行，则定义为“螺型位错”，此外当位错线和滑移方向既不垂直也不平行时，原子的排列规律介于螺型和刃型位错之间的位错被成为混合型位错，在实际晶体中位错多为混合型位错。

2.1.1 刃型位错

图2.1为刃型位错的晶体结构示意图，假设在某一简单立方晶体结构中，在其晶面ABCD上方插入多余的半原子面EFGH，且这个半原子面中断于ABCD面上的EF处，它就犹如一把刀刃插入晶体中，使得ABCD面上下两部分的晶体原子发生了错排故称刃型位错，而多于半原子面与滑移面的交线EF就称为刃型位错的位错线。

 含有刃型位错的晶体结构

(a)立体模型 （b）平面图

2.1.2 螺型位错

螺型位错的晶体结构示意图如图2.2，设在立方晶体的右侧施加一个切应力τ，使得该晶体右侧的上下两部分沿滑移面ABCD发生了错动。

从图中可以看出，位于BC 线和aa'线之间的原子和原来完整晶体的相邻关系不同，把它们按顺序连接会形成一个螺旋的路径，就将这个螺旋路径所包含的排列混乱的长管状原子区域定义为螺型位错。把已滑移区和未滑移区的交界线BC，定义为位错线。来!自~751论-文|网www.751com.cn Fe-Cu合金中刃型位错运动的分子动力学模拟(2):http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_76116.html