由声子产生缺陷:简单晶体金属中协同运动导致的原子输运
材料科学
2020-08-03 v1
摘要
点缺陷在晶体材料中起着关键作用,因为它们不仅影响热力学性质,而且是动力学过程的核心。尽管点缺陷在热力学平衡中是必要的,但体相中自发的缺陷形成通常被认为极不可能发生,除非温度接近熔点。在此,我们通过原子尺度模拟表明,涉及协同原子运动并导致缺陷形成的过程实际上在体心立方金属中频繁发生,甚至可低至约 50% 的熔化温度。研究表明,这种行为与晶格振动的非谐性以及沿特定结晶学方向的平坦能量景观密切相关,而这一特征在例如面心立方晶格结构中是不存在的。该见解对我们普遍理解这些材料具有重要意义,并且进一步为所谓的第 4 族过渡金属中的反常扩散提供了补充解释。
引用
@article{arxiv.1912.01788,
title = {Defects from phonons: Atomic transport by concerted motion in simple crystalline metals},
author = {Erik Fransson and Paul Erhart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.01788},
year = {2020}
}
备注
5 pages; 4 figures