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荷能粒子辐照晶体，入射粒子在晶体中会损失能量并产生损伤。辐照损伤会对晶体的各种物理性质如熔点、介电常数、热导率、杨氏模量等产生重要的影响。随着粒子沉积的能量增多，缺陷会重叠起来形成复杂的损伤,甚至使晶格完全被打乱而形成无序的非晶区域。研究辐照损伤的过程可以为晶体材料的应用和改性提供重要信息。随着ITER项目的启动，能够适应新条件下的抗辐照材料的研究受到了国际上的广泛关注。开发高性能的新型材料以及探索提高现有材料性能的途径是聚变堆材料研究面临的主要任务。自从新一代半导体材料SiC被提出用作核反应堆的第一壁结构材料以来，国际上对SiC在辐照环境下的物理性质及其变化进行了许多理论和实验研究。与此同时，分子动力学模拟作为一项重要的研究手段，随着计算机技术的飞速发展，也日益受到科研工作者的重视。近年来，利用分子动力学模拟SiC的辐照损伤过程的研究取得了一系列的成果。分子动力学模拟可以在微观尺度下提供辐照损伤的详细过程，有助于理解缺陷产生和复合的机制，并进一步研究辐照损伤对SiC各项物理性质的影响。但是到目前为止，辐照损伤的分子动力学模拟所使用的入射离子能量都比较低，而且只考虑了核能损的作用。事实上SiC作为核反应堆的第一壁结构材料时，所处的辐照环境的中子能谱将达到MeV的量级。随着中子辐照产生的反冲原子(PKA)的能量增大，电子能损变得不可忽略。当PKA粒子的能量达到MeV的时候，电子能损将远远超过核能损而占到主导地位。因此，研究电子能损对最终辐照缺陷产生规律的影响是非常有意义的。本论文的主要工作是利用分子动力学方法研究SiC材料中辐照损伤过程，SiC材料缺陷的产生与复合过程，并利用分子动力学方法研究电子能损对SiC材料中辐照缺陷产生规律的影响。
本文首先对能损理论，分子动力学模拟以及SiC材料的发展作了简单介绍，最后介绍研究SiC材料缺陷的辐照损伤过程，并得到了一些初步的模拟结果。