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熔融Cu55团簇在铜块体中凝固过程的分子动力学模拟

张林 张彩碚 祁阳 徐送宁

熔融Cu55团簇在铜块体中凝固过程的分子动力学模拟

张林, 张彩碚, 祁阳, 徐送宁
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-12-15
  • 修回日期:  2009-02-20
  • 刊出日期:  2009-12-21

熔融Cu55团簇在铜块体中凝固过程的分子动力学模拟

  • 1. (1)东北大学理学院,沈阳 110004; (2)沈阳理工大学理学院,沈阳 110168;东北大学理学院,沈阳 110004
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50572013)和国家重点基础研究发展计划(批准号:G2006CB605103)资助的课题.

摘要: 应用基于嵌入原子势函数的分子动力学方法,模拟了嵌入在具有面心立方结构同质块体中的熔融Cu55团簇在不同急冷温度下微观结构的演变情况.通过计算熔融Cu55团簇的均方位移和原子平均能量随时间步的变化,并应用键对分析技术,分析了急冷温度对熔融Cu55团簇结构变化的影响.研究结果表明,由于受到块体结构的影响,在所研究的急冷温度范围内,熔融Cu55团簇在凝固过程中形成了以面心立方结构为主的微观结构.结晶过程是原子不断交换其位置的过程,团簇原子位置的重排敏感于温度的变化.随着急冷温度的升高,原子的扩散范围增大.在100,300和500 K三个较低的温度下有利于形成稳定的面心立方结构,但当急冷到100 K时,团簇中的原子在没有找到其最佳位置之前就已经完成晶化.在急冷到500 K时,团簇中的原子在块体中扩散充分,与块体中的原子形成理想的面心立方结构.在700,900和1100 K三个较高的温度上,局域结构表现为随时间步波动性变化.

English Abstract

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