Development of a tight-binding model for Cu and its application to a Cu-heat-sink under irradiation
Development of a tight-binding model for Cu and its application to a Cu-heat-sink under irradiation
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Cu 紧束缚模型的开发及其在辐照下 Cu 散热器中的应用
DOI：
10.1007/s10853-015-9097-7
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发表时间：
2015-05
影响因子：
4.5
通讯作者：
Pan, Bicai
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ding, Wenyi;He, Haiyan;Pan, Bicai
在量子理论的框架下，建立了铜的与环境相关的紧束缚势模型。我们的基准计算表明，该模型在描述块体铜的弹性性质、稳定性和振动性质以及处理团簇、表面和缺陷铜系统方面具有良好的性能。将该模型与分子动力学相结合，研究了高能粒子辐照引起的结构缺陷演化对聚变堆铜热沉的力学和热学性质的影响。在模拟的基础上，对辐照后的铜散热器中的热阻塞进行了预测。这一发现对聚变堆壁面材料的发展具有一定的参考价值。
An environment-dependent tight-binding potential model for copper within the framework of quantum theory is developed. Our benchmark calculations indicate that this model has good performance in describing the elastic property, the stability and the vibrational property of bulk copper, as well as in handling the clusters, the surfaces and the defective Cu systems. By combining this model with molecular dynamics, we study how the evolution of structural defects arising from the irradiation of the energetic particles influences the mechanical and the thermal properties of the copper-heat-sinks in fusion reactors. Based on our simulations, the heat blockade in the irradiated Cu-heat-sinks is predicted. This finding is valuable for the development of wall materials in fusion reactors.
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