Dislocation Dynamics

전위 (dislocation)는 고체 내부에 존재하는 선형 (linear-shaped) 결함입니다. 재료의 소성 변형은 전위의 이동으로 설명할 수 있습니다. 따라서 재료의 소성 변형을 이해하기 위해서는 전위에 대한 이해가 중요합니다. 그러나 전위를 실험적으로 관찰하기 위해서는 매우 작은 규모까지 관찰할 수 있는 고성능 현미경을 필요로 합니다.

전위의 관찰이 어렵기 때문에 전위의 개념이 정립된지 100여년의 시간이 흘렀음에도 불구하고 이와 관련한 연구는 정성적으로 수행되어 왔습니다. 최근 컴퓨터의 계산 성능이 향상됨에 따라 시뮬레이션을 활용해 전위를 연구하는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 전위 동역학 (dislocation dynamics)은 여러 전위들 사이에 발생하는 인력과 척력을 계산하고 이에 따라 전위의 이동을 전산 모사하는 시뮬레이션 기법입니다.

본 연구팀에서는 전위 동역학을 활용해 전위의 움직임을 모사하고, 전위 기반 변형 기구를 정량적으로 평가하는 연구를 수행중입니다. 아래 그림은 전위 조그 (jog)가 있으면 전위의 속도가 느려짐을 관찰한 것입니다.