软球晶体-熔体界面特性研究:II. 界面自由能的定量理论与原子尺度模拟
材料科学
2025-04-09 v2
摘要
本研究提出一种新方法,通过 Ginzburg-Landau (GL) 模型预测晶体-熔体界面自由能 (),该模型基于原子尺度模拟数据以获得更精确的密度波轮廓。该分析聚焦于由反平方势势势配合所支配的软球系统,其稳定 BCC 和 FCC 相。采用平衡分子动力学 (MD) 模拟获取密度波�幅分布,这些数据作为 GL 模型的输入,用于预测 及其各向异性。预测得到的 值与先前的基准模拟实验研究结果高度吻合,尤其是针对 FCC 晶体-熔体界面 (CMI)。证明 GL 模型对于 CMI 既计算高效又合理有效,能够定量预测 ,并提供洞察其大小及各向异性控制因素的机制。本文建议对变分程序用于两种模式 CMI 自由能函数的改进方法,同时也提出了进一步提高 GL 模型预测精度的潜在升级方案。
引用
@article{arxiv.2504.01778,
title = {A quantitative theory and atomistic simulation study on the soft-sphere crystal-melt interfacial properties: II. Interfacial free energies},
author = {Ya-Shen Wang and Zun Liang and Brian B. Laird and Yang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.01778},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 5 figures