二十面体模型准晶的动态断裂：分子动力学研究
材料科学
2007-10-10 v1
摘要
Ebert 等人 [Phys. Rev. Lett. 77, 3827 (1996)] 在超高真空中断裂了二十面体 Al-Mn-Pd 单晶，并通过扫描隧道显微镜 (STM) 原位研究了其解理面。STM 图像中的球状图案被解释为原子团簇，这些是准晶的重要结构单元。Ebert 等人的实验暗示它们也是稳定的物理实体，这一性质目前存在争议。为了澄清这一点，我们首次对三维复杂二元体系进行了大规模断裂模拟。我们采用分子动力学技术在低温下研究了 I 型裂纹在二十面体模型准晶中的扩展。我们特别考察了解理面的形状如何受模型内禀团簇的影响，以及它如何依赖于平面结构。观察到脆性断裂，没有位错活动的迹象。裂纹表面在团簇尺度上是粗糙的，但在垂直于高对称轴的方向上表现出恒定的平均高度。通过对断裂样品的详细分析，我们得出结论：平面结构和团簇都强烈影响准晶中的动态断裂，因此团簇必须被视为物理实体。
引用
@article{arxiv.0704.1412,
title = {Dynamic fracture of icosahedral model quasicrystals: A molecular dynamics study},
author = {F. Rösch and Ch. Rudhart and J. Roth and H. -R. Trebin and P. Gumbsch},
journal= {arXiv preprint arXiv:0704.1412},
year = {2007}
}
备注
10 pages, 12 figures, for associated avi files, see http://www.itap.physik.uni-stuttgart.de/~frohmut/MOVIES/emitted_soundwaves.avi and http://www.itap.physik.uni-stuttgart.de/~frohmut/MOVIES/dynamic_fracture.avi