基于神经网络原子模拟的钠长石中钠扩散机理与动力学
材料科学
2024-05-30 v1
摘要
碱金属扩散是长石在从原始岩浆或变质结晶高温冷却过程中微观结构和成分演化的首要控制因素，了解相应的扩散系数对于重建热历史至关重要。然而，我们对长石中碱金属扩散的理解受到对潜在扩散机制掌握不足的阻碍。我们使用最近开发的神经网络势对含有不同点缺陷的钠长石进行了分子动力学模拟。从模型模拟获得的钠自扩散系数与早期实验确定的系数高度一致，这促使我们对间隙和空位机制、相应的跳跃速率、相关因子和各向异性进行了详细研究。我们确定了一个哑铃状的双占据碱金属位点作为一个重要的点缺陷，以及源自哑铃取向的相关效应作为⊥(001) > ⊥(010)扩散各向异性的可能原因，该各向异性已在大量长石阳离子扩散实验中被报道。
引用
@article{arxiv.2405.19008,
title = {Mechanism and kinetics of sodium diffusion in Na-feldspar from neural network based atomistic simulations},
author = {Alexander Gorfer and Rainer Abart and Christoph Dellago},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19008},
year = {2024}
}