Simulation of collision cascades in intermetallic Nb3Sn compounds

Autor: V. P. Gocoein, V. I. Protasov, V. G. Chudinov, B. N. Goshchitskii
Rok vydání: 1981
Předmět:
Zdroj: Physica Status Solidi (a). 67:61-67
ISSN: 1521-396X
0031-8965
DOI: 10.1002/pssa.2210670103
Popis: The collision cascade in Nb3Sn compounds is simulated by means of molecular dynamics technique. It is estimated, that focusing collisions propagate along the 〈120〉, 〈100〉, 〈111〉 directions and along the atomic chains of Nb. Formation of “antistructural” defects directly in the collision cascade seems to be hardly probable. The crystal structure of the cascade region is strongly disturbed after relaxation, which is likely to lead to distortion of the translational symmetry under irradiation by sufficiently large fluences. The comparison with the experimental data shows, that the calculated structures are observed at irradiation of Nb3Sn by light charged particles, during which cascade regions of small dimensions (≈ 15 A) are formed. The results for Nb3Sn, irradiated by fast neutrons can be understood only in terms of evolution of a cascade region (≈ 70 A) at the following stage of thermal spike. In this case, as distinct from the above mentioned, there may be local melting with subsequent superfast crystallization. Since the surrounding matrix keeps an ideal structure, in the cascade region the same structure should be observed; but atoms of Nb and Sn will not have enough time to occupy their right positions. Die Stoskaskade in Nb3Sn-Verbindungen wird mit der Technik der Molekuldynamik simuliert. Es wird berechnet, das fokussierende Stose sich in den Richtungen 〈120〉, 〈100〉 und 〈111〉 ausbreiten und entlang den atomaren Nb-Ketten. Die Bildung von “antistrukturellen” Defekten direkt in den Stoskaskaden scheint sich nur schwierig behandeln zu lassen. Die Kristallstruktur des Kaskadenbereichs ist nach der Erholung stark gestort, was wahrscheinlich zu einer Verzerrung der Translationssymmetrie unter Bestrahlung fur genugend grose Flusse fuhrt. Der Vergleich mit experimentellen Werten zeigt, das die berechneten Strukturen nach Bestrahlung von Nb3Sn mit leichten geladenen Teilchen beobachtet werden, wahrenddessen die Kaskadenbereiche kleiner Abmessungen (≈ 15 A) gebildet werden. Die Ergebnisse fur mit schnellen Neutronen bestrahltem Nb3Sn lassen sich nur mit der Ausbildung eines Kaskadenbereichs (≈ 70 A) bei den nachfolgenden Stufen des thermischen Spikes verstehen. In diesem Fall, im Unterschied zum oben beschriebenen, kann lokales Aufschmelzen mit nachfolgender superschneller Kristallisation auftreten. Da die umgebende Matrix eine ideale Struktur behalt, sollte im Kaskadenbereich dieselbe Struktur beobachtbar sein, jedoch haben die Atome von Nb und Sn nicht genugend Zeit, um ihre korrekten Platze zu besetzen.
Databáze: OpenAIRE
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