[发明专利]获取双晶晶界能的方法

权利要求书

1.获取双晶晶界能的方法，包括以下步骤：

(1)构建双晶的初始构型

将以[110]方向为X轴、[-110]方向为Y轴、[001]方向为Z轴、(001)面为拟形成晶界面的模型沿z轴方向分为相同的两部分，然后两部分各自绕着x轴分别顺时针和逆时针旋转角度，即构成双晶的初始构型，其中，θ为0～180°；

(2)沿晶界分离双晶晶粒，得到下层晶粒和上层晶粒；

(3)对晶界处的重叠原子进行界定和删除；

(4)通过赋予原子微小位移来获取原子总势能最低的能量最低构型；

(5)对所述能量最低构型进行能量最小化处理，得到势能最低的平衡模型；

(6)利用平衡模型的原子总势能、单个原子势能、原子个数和晶界面积，计算得到双晶晶界能。

2.如权利要求1所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：步骤(2)：以z＝0为晶界，将双晶沿晶界划分为两个区域，分别为region1和region2，其中，region1是z＜0的部分，即下层晶粒；region2是z＞0的部分，即上层晶粒。

3.如权利要求2所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：步骤(3)：删除region1和region2的重叠部分中原子间距≤截断半径的两个原子中的至少一个。

4.如权利要求3所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：所述截断半径的取值范围为0.05a₀～0.7a₀，截断半径的取值次数为至少5次，变化率为0.05a₀的倍数，a₀为晶格常数。

5.如权利要求3所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：步骤(4)：所述的微小位移为内的随机数。

6.如权利要求5所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：随机进行多次位移，并计算每次位移后的原子总势能，选择原子总势能最低的构型为能量最低构型。

7.如权利要求5所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：步骤(5)包括step1：采用共轭梯度法，根据能量和力的截止公差调整原子的坐标，进行能量最小化处理。

8.如权利要求7所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：所述的能量和力的截止公差均≤10^-24；步骤(5)还包括step2：将X轴、Y轴和Z轴三个方向上的主应力释放至无限趋近于0；step2之后再重复进行step1，即得到平衡构型。

9.如权利要求7所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：计算公式为：

10.如权利要求1所述的获取双晶晶界能的方法，其特征在于：所述的双晶为倾转对称晶界的双晶。