Дислокации и краудионы в двумерных кристаллах. Часть II: Упругие поля и собственная энергия этих дефектов в кристалле с плоской гексагональной решеткой

Abstract

В континуальном приближении описаны поля упругих деформаций и напряжений вокруг центров дислокаций и краудионов в 2D кристалле с изотропными упругими свойствами. Вычислена упругая энергия дефектов обоих типов, обсуждены ее зависимость от размеров кристалла, а также количественная неопределенность, связанная с неприменимостью континуального описания деформаций на атомных расстояниях от центров дефектов. Уточнения результатов континуальной теории достигнуты путем их сопоставления с результатами численного анализа методами молекулярной динамики атомной структуры дислокаций и краудионов в 2D кристалле с гексагональной решеткой. Работа продолжает исследование, начатое в опубликованной ранее статье: ФНТ 40, 1366 (2014).

У континуальному наближенні описано поля пружних деформацій і напружень навколо центрів дислокацій і краудіонів у 2D кристалах з ізотропними пружними властивостями. Обчислено пружну енергію дефектів обох типів, обговорено її залежність від розміру кристалу, а також кількісну невизначеність, обумовлену неможливістю континуального опису деформацій на атомних відстанях від центрів дефектів. Уточнення результатів континуальної теорії досягнуто шляхом їх співставлення з результатами числового аналізу методами молекулярної динаміки атомної структури дислокацій та краудіонів у 2D кристалах з гексагональною решіткою. Робота продовжує дослідження, яке розпочато у опублікованій раніше статті: ФНТ 40, 1366 (2014).

The fields of elastic deformation and stress round the centers of dislocations and crowdions in 2D crystals with isotropic elastic properties are described in the continual approximation. The elastic energy of both types of defects are estimated and its dependence on crystal size is discussed. Considered also is the quantitative uncertainty that is associated with the inapplicability of the continual description of deformation at atomic distances from the defect centers. The results obtained by using the continual theory were improved by comparing with the results of numerical analysis by the methods of molecular dynamics of atomic structure of dislocations and crowdions in a hexagonal lattice 2D crystal. The work under consideration continues the exploration of the problem started in the previous paper (Fiz. Nizk. Temp. 40, 1366 (2014)).