硅酸铅玻璃中表面增强扩散的成分趋势
材料科学
2022-03-01 v2
摘要
本工作中,我们使用分子动力学模拟研究(PbO)x(SiO2)1-x玻璃中表面相对于体相扩散的增强(表面增强扩散)。本工作旨在更好地理解玻璃中的表面扩散及其与脆性的联系,并增强二氧化硅及相关玻璃在气相沉积过程中的表面扩散以获得更高的热力学稳定性。实验中,向二氧化硅添加PbO,玻璃的脆性在10% <= x <= 70%范围内持续增加。脆性的增加可能对应于表面增强扩散的增加,因为脆性与表面扩散相关。我们观察到,在所研究的硅酸盐中,虽然表面增强扩散随脆性增加,但增强相当小。扩散较慢的Si与O原子具有更高的增强,这可能带来一定的表面稳定效应。我们证明,与体相相比,表面原子排列仅有微小变化,这与相似的扩散速率一致。最后,我们结合先前在有机与金属玻璃中的观测,考察了体相与表面扩散的趋势,发现氧化物中脆性的增加可能并未与增强的表面扩散紧密关联。
引用
@article{arxiv.2202.12836,
title = {Compositional Trends in Surface Enhanced Diffusion in Lead Silicate Glasses},
author = {Ajay Annamareddy and Manel Molina-Ruiz and Donez Horton-Bailey and Frances Hellman and Yuhui Li and Lian Yu and Dane Morgan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12836},
year = {2022}
}