Evolução de defeitos induzidos por deformação uniaxial em molibdênio: Um estudo atomístico com um novo potencial de aprendizado de máquina

• Um potencial de aprendizado de máquina de alta precisão para molibdênio foi desenvolvido e validado para estudos de danos por irradiação. • A deformação uniaxial de tração aumenta gradualmente o número de defeitos de pico térmico, enquanto a população de defeitos estáveis é governada tanto pela deformação quanto pela temperatura: ela aumenta com a deformação de tração apenas na região de baixa temperatura. • Distinto da deformação ou de, o aumento da deformação uniaxial de tração (até 2%) em molibdênio a 673 K induz de forma única o alinhamento preferencial de pares intersticiais ao longo do eixo de deformação. Este alinhamento, subsequentemente, melhora o crescimento de aglomerados de defeitos e nucleia laços de deslocamento de 1/2. A evolução dos defeitos de irradiação em materiais estruturais nucleares é profundamente influenciada pelo estresse mecânico. No entanto, uma compreensão preditiva dessa acoplamento na escala atômica continua sendo desafiadora. Neste trabalho, desenvolvemos um potencial de tensor de momento (MTP) adequado para simulações de cascata e validamos amplamente sua precisão. Utilizando este potencial, realizamos sistematicamente simulações de dinâmica molecular de cascatas de colisão com foco na deformação uniaxial 111 em uma ampla faixa de temperaturas e energias de PKA. Estes são complementados por simulações sob deformações 100 e 110 a 673 K e 10 keV para avaliar os efeitos de orientação cristalográfica. Nossos resultados revelam que o rendimento de defeitos de pico térmico aumenta monotonamente com a deformação de tração, independentemente da temperatura; o número de defeitos estáveis só aumenta com a deformação mudando de compressiva para de tração em baixas temperaturas, enquanto o efeito da deformação não é significativo em altas temperaturas. Além disso, a resposta orientacional de átomos de auto-intersticiais à deformação é altamente dependente da direção cristalográfica da deformação aplicada. A deformação de tração ao longo da direção 111 aumenta o espaçamento da rede e reduz a energia de formação de intersticiais, fazendo com que átomos de auto-intersticiais se alinhem preferencialmente ao longo da direção 〈1 1 1〉 e aumentando significativamente o rendimento de aglomerados de grande tamanho e laços de deslocamento. Este trabalho fornece uma base em escala atômica para entender a evolução de defeitos de irradiação do Mo sob estresse real de serviço.