扩展SLUSCHI用于自动化扩散计算
材料科学
2025-11-21 v1
摘要
我们present了扩展SLUSCHI软件包（Solid and Liquid in Ultra Small Coexistence with Hovering Interfaces）以启用来自第一性分子动力学的自动化扩散计算。虽然原始SLUSCHI工作流程设计用于通过固液共存估算熔点，但我们调整其输入和输出处理，以隔离体积搜索阶段并生成一个适用于扩散分析的生产轨迹。后处理工具解析 VASP 输出，计算均方位移（MSD），并通过 Einstein 关系从MSD中提取探子扩散系数，通过 block 平均实现稳健的误差估计。自动生成的诊断图包括 MSD 曲线、运行斜率和速度自相关图，有助于识别扩散过程。该方法通过代表性案例研究得到验证：Al-Cu 液态合金中的自扩散和互扩散、Li_7La_3Zr_2O_12 和 Er_2O_3 中的亚晶体熔化、bcc 和 fcc Fe 中的氧气内置扩散，以及含不同 Si 和 Al 含量的 Fe-O 液态氧气扩散。通过斯托克斯-海因茨关系将粘度和扩散系数联系起来，评估了通过简单线性混合的成分依赖性。该能力将SLUSCHI从熔点预测扩展到传输属性评估，使其能够跨金属和氧化物提供高通量、完全基于第一性原理的扩散系数和粘度数据集。
引用
@article{arxiv.2511.16059,
title = {Extending SLUSCHI for Automated Diffusion Calculations},
author = {Qi-Jun Hong and Qing Chen and Ligen Wang and Dallin Fisher and Audrey CampBell and Si-Da Xue and Linqin Mu and Noemi Leick and Seetharaman Sridhar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16059},
year = {2025}
}