从单状态点模拟估算Cu和Al的熔化曲线
材料科学
2024-03-18 v4 统计力学
摘要
确定材料直至高压的熔化曲线长期以来在实验和理论上都是挑战。包括大多数金属在内的广泛材料已被证明表现出隐尺度不变性，即势能面的一种近似尺度不变性，其从哈密顿量中并不明显。对这些材料，等模理论允许在相图中识别这样的曲线：当以适当标度形式表达时，沿这些曲线结构和动力学性质在良好近似下不变。这些曲线即等模，也可作为从单状态点模拟构建准确熔化曲线的基础[U. R. Pedersen et al., Nat. Comm. 7, 12386 (2016)]。本工作中我们将此方法应用于使用有效介质理论模拟的金属Cu和使用密度泛函理论(DFT)模拟的Al。对Cu该方法非常好用，并使用两相熔点模拟进行了验证。对Al同样存在良好等模，且与方法所得熔化曲线相较于先前实验和DFT结果准确。为支持Hong和van de Walle近期建议[Phys. Rev. B 100, 140102 (2019)]，我们最后提出金属中密度标度指数随密度增加而减小的趋势意味着金属一般会经历重入熔化，即熔化温度作为压力函数存在极大值。
引用
@article{arxiv.2306.16238,
title = {Estimating melting curves for Cu and Al from simulations at a single state point},
author = {Laura Friedeheim and Felix Hummel and Jeppe C. Dyre and Nicholas P. Bailey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16238},
year = {2024}
}