晶体结构中六甲苯马氏相变的原子尺度模型

表现马氏相变特性的材料是形状记忆合金、驱动器和传感器等应用领域的关键材料。六甲苯（HMB）自20世纪70年代Mnyukh的早期工作以来，长期被视为铁弹性有机晶体的经典案例。然而，导致该相变的原子尺度机制迄今从未得到阐明。本文采用分子动力学模拟方法探讨了HMB相变机制。首次报告的模拟结果能够准确再现此前实验研究中观察到的相变温度和滞回曲线。通过分析MD轨迹和势能曲面，我们识别出关键发现：在低温相的紧密堆积（110）面上沿着低势垒的原子滑动模式是触发临界温度范围内相变的关键因素。这一发现通过观察相变窗口区域剪切模量的持续软化得到进一步确认。我们的结果表明，多种原子尺度建模技术的集成能够为有机晶体的马氏相变机制提供宝贵的洞察，并指导新型有机马氏体的开发。