基于 Tersoff 势的氧化锆单斜相物理描述
材料科学
2020-07-29 v1
摘要
氧化锆以大量重要的形态而著称，其 Zr 配位数从八边形相中的六配位到立方或四方相中的八配位不等。发展经验势来描述这些氧化锆形态是一个重要问题但也是长期挑战，这成为大尺度氧化锆结构理论研究的瓶颈。与标准核-壳模型不同，我们通过长程库仑相互作用与键级 Tersoff 模型的结合，为氧化锆开发了一种新势。Tersoff 势的键级特征使其非常适合于描述这些具有不同配位数的氧化锆形态。特别是，大多数现有经验势难以描述的具有两个不等价氧的复杂单斜相，可被这一新开发的势很好地刻画。结果表明，该势能对各种氧化锆形态的大多数静态与动态性质提供合理预测。除其清晰的物理本质外，该势在分子动力学模拟中比基于核-壳的势至少快一个数量级，因为它摒弃了需要极小时间步长的超轻壳概念。我们还为广泛使用的软件包 GULP 和 LAMMPS 提供了势脚本。
引用
@article{arxiv.2007.13947,
title = {A physical description for the monoclinic phase of zirconia based on the Tersoff potential},
author = {Jin-Wu Jiang and Run-Sen Zhang and Bing-Shen Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.13947},
year = {2020}
}
备注
Tersoff potential scripts for GULP and LAMMPS are available from www.jiangjinwu.org