基于第一性原理分子动力学对具有强有序趋势的 Ba-Bi 液体中缔合子的探究
材料科学
2020-02-06 v1 原子与分子团簇
摘要
假想缔合子被广泛用于描述和建模具有强有序趋势的液相。然而，在大多数情况下，关于所假设缔合子的证据甚少。本工作中，采用第一性原理分子动力学（AIMD）研究来考察 Ba-Bi 液体的特征，在已有的热力学建模中曾假设其中存在缔合子。研究发现，在富 Ba 熔体中，Bi 原子几乎完全被 Ba 原子包围。以 Bi 为中心的配位多面体强烈地缔合于 Ba5Bi3 与 Ba4Bi3 的晶体结构，且在 AIMD 模拟期间具有比其他多面体更长的寿命。此外，富 Ba 熔体中这些以 Bi 为中心的多面体通过顶点、边、面及/或双锥共享彼此连接，形成中程有序（MRO）。在富 Bi 熔体中，以 Ba 为中心的多面体也形成 MRO，但它们在结构与成分上均多样，且寿命较短。这些来自 AIMD 研究的发现提供了证据：Ba-Bi 液体中存在强有序的 Ba4Bi3 缔合子与弱有序的 BaBi3 缔合子。所预测的液体混合焓与文献中 CALPHAD 建模结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2002.01521,
title = {An ab initio molecular dynamics exploration of associates in Ba-Bi liquid with strong ordering trends},
author = {Jianbo Ma and Shun-Li Shang and Hojong Kim and Zi-Kui Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.01521},
year = {2020}
}
备注
58 pages, 12 Figures, and 1 Table