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Sankari Sampath

• We investigate the effect of lattice mismatch on the interface between a molybdenum matrix, Mo and a metastable precipitate, MoC\(_{x}\) by ab-initio density functional theory (DFT) calculations. The precipitation growth can be coherent, semi-coherent or incoherent with the original matrix of the metal. For modelling microstructure evolution, the critical thickness of the precipitate, i.e. the point of transition from the coherent to semi-coherent state is required. The challenge is to have a realistic description of a semi-coherent interface, which is usually out of the scope of DFT calculations. In our work, we use the square-lattice-model completely based on DFT for the computation of misfit energy due to the misfit dislocations. This interface model allows for a variation of dislocation spacing as well as dislocation core width. Taking these into account, we predict a critical thickness of one to two unit cells of the carbide phase, which agrees well with experimental observations.
• Wir untersuchen den Einfluss von Gitterfehlpassung an der Grenzfläche zwischen einer Molybdän-Matrix, Mo, und einer metastabilen Ausscheidung, MoC\(_{x}\) auf die Morphologie der Grenzfläche. Das Ausscheidungswachstum kann kohärent, semi-kohärent oder inkohärent mit der ursprünglichen Matrix erfolgen. Für Modelle der Mikrostrukturentwicklung wird die kritische Dicke der Ausscheidung, d.h. der Übergang vom kohärenten zum semikohärenten Zustand benötigt. Die Herausforderung hierbei ist die realistische Darstellung einer semikohärenten Grenzfläche, die in der Regel den Rahmen von DFT Rechnungen sprengt. In unserer Arbeit benutzen wir das "Square Lattice Modell", um die Energie von Misfitversetzungen mittels DFT zu berechnen. Das resultierende Grenzflächenmodell erlaubt eine Variation des Versetzungsabstands sowie der -kernweite. Unter Berücksichtigung dieser Parameter sagen wir in Übereinstimmung mit experimentellen Beobachtungen eine kritische Dicke von ein bis zwei Karbidlagen vorher.