Molekulardynamik-Simulationen magnetisch getriebener Korngrenzenwanderung in hexagonalen Metallen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Luis Antonio Barrales-Mora
• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 98714538

Korngrenzen trennen Bereiche gleicher Kristallstruktur aber unterschiedlicher Orientierung. Sie sind sehr relevante Gitterfehler, weil sie eine wesentliche Rolle in verschiedenen physikalischen Vorgängen, wie Rekristallisation und Kornwachstum, spielen. Modelle und Computersimulationen zur Rekristallisation und Kornvergrößerung erfordern Information über die Größe der Korngrenzenenergie und der Korngrenzenmobilität. Im vorliegenden Projekt ist beabsichtigt, die Molekulardynamik-Methode zu verwenden, um die Mechanismen der Korngrenzenwanderung in hexagonalen Metallen zu untersuchen. Zusätzlich wird die Beweglichkeit von spezifischen Korngrenzen ermittelt. Es ist geplant, die magnetische Anisotropie als treibende Kraft für die Wanderung der Korngrenzen zu verwenden. Dabei soll das Programm die zusätzliche Energie, die ein Magnetfeld auf die Atome in Abhängigkeit der Kristallorientierung ausübt, berücksichtigen. Die Simulationen werden für Titan-Bikristalle durchgeführt, da die entwickelten interatomaren Potenziale dieses Materials unter denen der hexagonalen Metalle am zuverlässigsten sind. Die so erstellte Datenbank der Beweglichkeiten wird für mesoskopische Kornwachstumssimulationen vewendet. Zur Validierung der MD-Simulationen werden die Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten verglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen