ODS Stähle gelten aufgrund ihrer hervorragenden Kombination von mechanischen Eigenschaften und Beständigkeit gegen Strahlungsschäden als vielversprechende Werkstoffe für die nächste Generation von Atomreaktoren und zukünftigen Fusionsreaktoren. Die namensgebenden Oxidausscheidungen sind entscheidend für die Eigenschaften des Materials, und die Diffusion von Yttrium ist von entscheidender Wichtigkeit für die Ausscheidungsbildung.

Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein interatomares Potential für das Eisen-Yttrium System vorgestellt, welches es ermöglicht, großskalige atomistische Simulationen durchzuführen. Das Potential wird verwendet, um die Wechselwirkung zwischen substitutionellen Yttriumatomen und Stufenversetzungen zu untersuchen und weist eine signifikante Anziehungskraft zwischen den Yttrium Atomen und dem Spannungsfeld der Versetzung nach. Dies führt zu einer Anreicherung von Yttrium an Versetzungen und behindert dadurch die Versetzungsbewegung. Die Simulation von Leerstellensprüngen innerhalb des Versetzungskerns von Stufenversetzungen zeigt eine signifikante Reduktion der Migrationsbarrieren, was zu dem Schluss führt, dass Pipediffusion ein relevanter Diffusionsmechanismus von Yttrium in ODS Stählen ist.

Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Volumendiffusion von Yttrium in bcc Eisen. Yttrium und andere große Atome zeigen eine hohe Bindungsenergie an Leerstellen und eine deutliche Relaxation von ihrer Gitterposition hin zu einer benachbarten freien Stelle. Im Falle von Yttrium ist die Relaxation so stark ausgeprägt, dass die sich daraus ergebende Situation auch als ein Zwischengitteratom betrachtet werden kann, das in der Mitte zwischen zwei freien Gitterplätzen sitzt. Die Bindungsenergie zwischen Yttriumatomen und Leerstellen und die Migrationsbarrieren von Leerstellensprüngen in der Nähe eines Yttriumatoms wurde durch DFT-Rechnungen ermittelt. Diese Barrieren werden in einem kinetischen Monte-Carlo-Code verwendet, um die Diffusivität und den Diffusionsmechanismus von Yttrium in bcc-Eisen zu untersuchen.

Der dritte Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss der Oxidausscheidungen auf die Strahlungsbeständigkeit von ODS Stählen. Dabei wird die Frage beantwortet, ob elastische Dehnungsfelder um die \ce{Y2O3} und\ce{Y2Ti2O7} Partikel eine langreichweitige Wechselwirkung zwischen den Ausscheidungen und Punktdefekten hervorrufen. Mit Hilfe von kinetischen Monte-Carlo Simulationen wurde die Diffusion von Punktdefekten in diesen Dehnungsfeldern simuliert und die resultierenden stationären Punktdefektkonzentrationen bestimmt. Dabei zeigt sich, dass es praktisch keine Wechselwirkung zwischen Leerstellen und Ausscheidungen gibt, während die Wirksamkeit der Ausscheidungen als Senken für Zwischengitteratome mit der Fehlanpassung zwischen Ausscheidung und Matrix ansteigt. Insgesamt ist der Einfluss der Dehnungsfelder auf die Punktdefektkonzentration jedoch eher begrenzt.