非谐晶体中应力传播动力学：分子动力学模拟
介观与纳米尺度物理
2024-04-30 v2
摘要
在 FCC 取向晶体应力动力学的分子动力学（MD）模拟中，使用了幂次为 n（n>1）的非谐原子间势。发现质量-弹簧链模型能方便且准确地描述模拟结果，其中质量代表晶面。解析求得两平面振荡动力学由欧拉 Beta 函数给出，并通过对位移、速度和作用于质量（平面）上的力的时间依赖关系的示例，讨论了其随非谐参数和振荡幅度或外加剪切压力的标度关系。当 n=2（Schrodinger 和 Pater 解）时，证实从多平面（非谐晶体）样品表面向其内部的应力穿透动力学恰好由一系列贝塞尔函数给出。当 n≠2 时，块体材料中的应力动力学（波传播）在性质上仍与线性情况相同。特别地，结果表明频率与波数之间的准线性关系得以保持。发现依赖于声波振幅的横波声速分量是 n 的强递减函数。这些结果有助于分析任何加压下的 MD 模拟，因其有助于理解压力迟滞效应的动力学，并有助于设计执行 MD 模拟的恰当方法学，例如位错动力学研究。
引用
@article{arxiv.2311.07304,
title = {Dynamics of stress propagation in anharmonic crystals: MD simulations},
author = {Zbigniew Kozioł},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07304},
year = {2024}
}
备注
36 pages, 20 figures, 1 movie (hard linked in the article, available also in source)