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固态氩中fcc-hcp相变机制

材料科学 2017-06-28 v3

摘要

我们给出了通过转变路径采样分子动力学模拟获得的固态氩(Ar)中fcc到hcp相变机制的原子尺度描述。在8000粒子系统的采样过程中收集到的相变路径根据晶格变形和弛豫细节揭示了三种转变类型。在所有三种转变类型中,我们均观察到缺陷的临界积累和较无序过渡态的均匀生长,随后是有序相的均匀生长。我们讨论了堆垛无序来描述转变过程以及{111}面上原子的协同运动。我们用更大的系统研究了成核。在18000粒子系统中,该转变所需的原子集体运动由堆垛层错的形成和生长所促进。然而焓垒仍远超热涨落。该高能垒解释了先前实验观察到的体相转变在低压下不可及以及即使在极高压下也缓慢的原因。块体氩中的转变机制不同于氩纳米团簇,因为后者提出的正交中间结构在我们的任何模拟中均未观察到。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.05177,
  title  = {Mechanism of the fcc-hcp Phase Transformation in Solid Ar},
  author = {Bingxi Li and Guangrui Qian and Artem R. Oganov and Salah Eddine Boulfelfel and Roland Faller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05177},
  year   = {2017}
}

备注

25 pages, 12 figures, journal supplementary included as appendix