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原子掺杂对单元材料结晶能力的影响

彭坤 明辰 叶祥熙 张文献 庄军 宁西京

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原子掺杂对单元材料结晶能力的影响

彭坤, 明辰, 叶祥熙, 张文献, 庄军, 宁西京

Influence of doping on the crystallization ability of mono-component materials

Peng Kun, Ming Chen, Ye Xiang-Xi, Zhang Wen-Xian, Zhuang Jun, Ning Xi-Jing
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  • 2009年我们建立了一个凝结势模型用以预测材料形成单晶体的能力,表明单元体材料(Ni,Al,Cu,Ar,Mg)的结晶能力随凝结势的增大而单调增强.本文将凝结势模型应用于二元材料体系,并结合分子动力学模拟研究了6% Al原子掺杂对于Ni单晶材料结晶能力的影响.模拟结果发现,Al元素的掺杂会大大减弱Ni单晶的结晶能力,在此基础上提出了二元材料体系凝结势的定义,表明凝结势模型可广泛应用于预测二元体材料的结晶能力.
    Recently, we developed a condensing potential model to predict the ability for materials to form single crystals, and it showed that the ability of mono-component materials (Ni, Al, Cu, Ar, Mg) increases monotonically with the increasing condensing potentials. The present work applied the condensing potential model to binary-component materials. Via molecular dynamics simulations, we investigated the influence of 6 wt% Al doping on the crystallization ability of Ni crystal and found that the doping heavily decreased the crystallization ability. Then a condensing potential model for binary-component materials was developed and was shown as a promising tool to predict the crystallization ability of binary-component materials.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10574030)资助的课题.
    [1]

    Li Y D, Qian Y T, Liao H W, Ding Y, Yang L, Xu C Y, Li F Q, Zhou G 1998 Science 281 246

    [2]

    Look D C 2001 Mat. Sci. Engng. B- Solid 80 383

    [3]

    Laudise R A 1970 The Growth of Single Crystals (New York: Prentice-Hall)

    [4]

    Kumar K, Ramamoorthy K, Chandramohan R, Sankaranarayanan K 2006 Cryst. Res. Technol. 41 217

    [5]

    Lou Z S, Chen Q W, Zhang Y F, Wang W, Qian Y T 2003 J. Am. Chem. Soc. 125 9302

    [6]

    Isberg J, Hammersberg J, Johansson E, Wikstrom T, Twitchen D J, Whitehead A J, Coe S E, Scarsbrook G A 2002 Science 297 1670

    [7]

    Ye X X, Ming C, Hu Y C, Ning X J 2009 J. Chem. Phys. 130 164711

    [8]

    Ye X X, Ming C, Hu Y C, Ning X J 2009 Acta Phys. Sin. 58 3293 (in Chinese) [叶祥熙、明 辰、胡蕴成、宁西京 2009 物理学报 58 3293]

    [9]

    Jia X, Liu A P, Liu Y Y, Wang J W, Tang W H 2009 Acta Phys. Sin. 58 2572 (in Chinese) [贾 曦、刘爱萍、刘洋溢、王君伟、唐为华 2009 物理学报 58 2572 ]

    [10]

    Zou J, Zhang L H, Zhou S M, Xu J, Han P, Zhang R 2005 Acta Phys. Sin. 54 4269 (in Chinese) [邹 军、张连翰、周圣 明、徐 军、韩 平、张 荣 2005 物理学报 54 4269] 〖11] Xia H R, Zou Z Q, Zhang P L, Qin Z K 1993 Chin. Phys. 2 825

    [11]

    Tang Z, Li C Z, Yin D, Zhu B P, Wang L L, Wang J F, Xiong R, Wang Q Q, Shi J 2006 Acta Phys. Sin. 55 6532 (in Chinese) [汤 征、李长真、尹 镝、朱本鹏、汪丽莉、王俊峰、熊 锐、王取泉、石 兢2006物理学报556532]

    [12]

    Kearsey R M, Beddoes J C, Jones P, Au P 2004 Intermetallics 12 903

    [13]

    Zeng Q, Ma S W, Zheng Y R, Liu S Z, Zhai T 2009 J. Alloys Compd. 480 987

    [14]

    Deei S C, Sikka V K 1996 Intermetallics 4 357

    [15]

    StoloffN S, Liu C T, Deevi S C 2000 Intermetallics8 1313

    [16]

    Devincre B, Kubin L P, Lemarchand C, Madec R 2001 Mater. Sci. Engng. A 309-310 211

    [17]

    Gong X F, Wang L, Ning X J, Zhuang J 2004 Surf. Sci. 553 181

    [18]

    Zhang Q, Buch V 1990 J. Chem. Phys. 92 5004

    [19]

    Raff L M 1991 J. Chem. Phys. 95 8901

    [20]

    Riley M E, Coltrin M E, Diestler D J 1988 J. Chem. Phys. 88 5934

    [21]

    Cleri F, Rosato V 1993 Phys. Rev. B 48 22

  • [1]

    Li Y D, Qian Y T, Liao H W, Ding Y, Yang L, Xu C Y, Li F Q, Zhou G 1998 Science 281 246

    [2]

    Look D C 2001 Mat. Sci. Engng. B- Solid 80 383

    [3]

    Laudise R A 1970 The Growth of Single Crystals (New York: Prentice-Hall)

    [4]

    Kumar K, Ramamoorthy K, Chandramohan R, Sankaranarayanan K 2006 Cryst. Res. Technol. 41 217

    [5]

    Lou Z S, Chen Q W, Zhang Y F, Wang W, Qian Y T 2003 J. Am. Chem. Soc. 125 9302

    [6]

    Isberg J, Hammersberg J, Johansson E, Wikstrom T, Twitchen D J, Whitehead A J, Coe S E, Scarsbrook G A 2002 Science 297 1670

    [7]

    Ye X X, Ming C, Hu Y C, Ning X J 2009 J. Chem. Phys. 130 164711

    [8]

    Ye X X, Ming C, Hu Y C, Ning X J 2009 Acta Phys. Sin. 58 3293 (in Chinese) [叶祥熙、明 辰、胡蕴成、宁西京 2009 物理学报 58 3293]

    [9]

    Jia X, Liu A P, Liu Y Y, Wang J W, Tang W H 2009 Acta Phys. Sin. 58 2572 (in Chinese) [贾 曦、刘爱萍、刘洋溢、王君伟、唐为华 2009 物理学报 58 2572 ]

    [10]

    Zou J, Zhang L H, Zhou S M, Xu J, Han P, Zhang R 2005 Acta Phys. Sin. 54 4269 (in Chinese) [邹 军、张连翰、周圣 明、徐 军、韩 平、张 荣 2005 物理学报 54 4269] 〖11] Xia H R, Zou Z Q, Zhang P L, Qin Z K 1993 Chin. Phys. 2 825

    [11]

    Tang Z, Li C Z, Yin D, Zhu B P, Wang L L, Wang J F, Xiong R, Wang Q Q, Shi J 2006 Acta Phys. Sin. 55 6532 (in Chinese) [汤 征、李长真、尹 镝、朱本鹏、汪丽莉、王俊峰、熊 锐、王取泉、石 兢2006物理学报556532]

    [12]

    Kearsey R M, Beddoes J C, Jones P, Au P 2004 Intermetallics 12 903

    [13]

    Zeng Q, Ma S W, Zheng Y R, Liu S Z, Zhai T 2009 J. Alloys Compd. 480 987

    [14]

    Deei S C, Sikka V K 1996 Intermetallics 4 357

    [15]

    StoloffN S, Liu C T, Deevi S C 2000 Intermetallics8 1313

    [16]

    Devincre B, Kubin L P, Lemarchand C, Madec R 2001 Mater. Sci. Engng. A 309-310 211

    [17]

    Gong X F, Wang L, Ning X J, Zhuang J 2004 Surf. Sci. 553 181

    [18]

    Zhang Q, Buch V 1990 J. Chem. Phys. 92 5004

    [19]

    Raff L M 1991 J. Chem. Phys. 95 8901

    [20]

    Riley M E, Coltrin M E, Diestler D J 1988 J. Chem. Phys. 88 5934

    [21]

    Cleri F, Rosato V 1993 Phys. Rev. B 48 22

  • [1] 张宇航, 李孝宝, 詹春晓, 王美芹, 浦玉学. 单层MoSSe力学性质的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2023, 72(4): 046201. doi: 10.7498/aps.72.20221815
    [2] 周明锦, 侯氢, 潘荣剑, 吴璐, 付宝勤. 锆铌合金的特殊准随机结构模型的分子动力学研究. 物理学报, 2021, 70(3): 033103. doi: 10.7498/aps.70.20201407
    [3] 朱琪, 王升涛, 赵福祺, 潘昊. 层错四面体对单晶铜层裂行为影响的分子动力学研究. 物理学报, 2020, 69(3): 036201. doi: 10.7498/aps.69.20191425
    [4] 第伍旻杰, 胡晓棉. 单晶Ce冲击相变的分子动力学模拟. 物理学报, 2020, 69(11): 116202. doi: 10.7498/aps.69.20200323
    [5] 王云天, 曾祥国, 杨鑫. 高应变率下温度对单晶铁中孔洞成核与生长影响的分子动力学研究. 物理学报, 2019, 68(24): 246102. doi: 10.7498/aps.68.20190920
    [6] 惠治鑫, 贺鹏飞, 戴瑛, 吴艾辉. 硅功能化石墨烯负极材料的粗粒模型. 物理学报, 2015, 64(14): 143101. doi: 10.7498/aps.64.143101
    [7] 李丽丽, Xia Zhen-Hai, 杨延清, 韩明. SiC纳米纤维/C/SiC复合材料拉伸行为的分子动力学研究. 物理学报, 2015, 64(11): 117101. doi: 10.7498/aps.64.117101
    [8] 常旭. 多层石墨烯的表面起伏的分子动力学模拟. 物理学报, 2014, 63(8): 086102. doi: 10.7498/aps.63.086102
    [9] 张程宾, 程启坤, 陈永平. 分形结构纳米复合材料热导率的分子动力学模拟研究. 物理学报, 2014, 63(23): 236601. doi: 10.7498/aps.63.236601
    [10] 饶中浩, 汪双凤, 张艳来, 彭飞飞, 蔡颂恒. 相变材料热物理性质的分子动力学模拟. 物理学报, 2013, 62(5): 056601. doi: 10.7498/aps.62.056601
    [11] 马彬, 饶秋华, 贺跃辉, 王世良. 单晶钨纳米线拉伸变形机理的分子动力学研究. 物理学报, 2013, 62(17): 176103. doi: 10.7498/aps.62.176103
    [12] 张忠强, 丁建宁, 刘珍, Y. Xue, 程广贵, 凌智勇. 碳纳米管-聚乙烯复合材料界面力学特性分析. 物理学报, 2012, 61(12): 126202. doi: 10.7498/aps.61.126202
    [13] 何安民, 邵建立, 王裴, 秦承森. 单晶Cu(001)薄膜塑性变形的分子动力学模拟. 物理学报, 2010, 59(12): 8836-8842. doi: 10.7498/aps.59.8836
    [14] 叶祥熙, 明辰, 胡蕴成, 宁西京. 体材料结晶能力的理论预测. 物理学报, 2009, 58(5): 3293-3301. doi: 10.7498/aps.58.3293
    [15] 刘建廷, 段海明. 不同势下铱团簇结构和熔化行为的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(7): 4826-4834. doi: 10.7498/aps.58.4826
    [16] 邵建立, 王 裴, 秦承森, 周洪强. 铁冲击相变的分子动力学研究. 物理学报, 2007, 56(9): 5389-5393. doi: 10.7498/aps.56.5389
    [17] 邓小良, 祝文军, 贺红亮, 伍登学, 经福谦. 〈111〉晶向冲击加载下单晶铜中纳米孔洞增长的早期动力学行为. 物理学报, 2006, 55(9): 4767-4773. doi: 10.7498/aps.55.4767
    [18] 罗 晋, 祝文军, 林理彬, 贺红亮, 经福谦. 单晶铜在动态加载下空洞增长的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(6): 2791-2798. doi: 10.7498/aps.54.2791
    [19] 杨全文, 朱如曾. 纳米铜团簇凝结规律的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4245-4250. doi: 10.7498/aps.54.4245
    [20] 徐 洲, 王秀喜, 梁海弋, 吴恒安. 纳米单晶与多晶铜薄膜力学行为的数值模拟研究. 物理学报, 2004, 53(11): 3637-3643. doi: 10.7498/aps.53.3637
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-12
  • 修回日期:  2010-01-27
  • 刊出日期:  2010-05-05

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