HMX中无扩散相变的分子动力学研究：$\beta$-HMX孪晶与$\beta$-$\epsilon$相变

Andrey Pereverzev

HMX中无扩散相变的分子动力学研究：$\beta$-HMX孪晶与$\beta$-$\epsilon$相变

材料科学 2023-09-29 v1 统计力学

作者: Andrey Pereverzev

摘要

我们利用分子动力学研究了在 $T=1$ K 和 300 K 下，对于由 $K_1=(101)$ 、 $\eta_1=[10\overline{1}]$ 、 $K_2=(10\overline{1})$ 、 $\eta_2=[101]$ 指定的孪晶系， $\beta$ -1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷（ $\beta$ -HMX）在 $P2_1/n$ 空间群设定下的变形孪晶机制。通过施加递增应力诱发了单完美晶体的孪晶。考虑了以下三种应力形式：沿 $[001]$ 的单轴压缩、 $K_1$ 面内沿 $\eta_1$ 方向的剪应力，以及 $K_2$ 面内沿 $\eta_2$ 方向的剪应力。在所有情况下，晶体均通过相同机制转变为其孪晶：随着应力增大， $a$ 和 $c$ 晶格参数分别变长和变短；在 $a$ 的大小超过 $c$ 后不久，体系经历快速的类相变转变。该转变可近似分为两个阶段：基本完整的 $\{101\}$ 晶面沿 $\langle10\overline{1}\rangle$ 晶向滑移，随后所有 HMX 分子发生转动并伴随 N-NO $_2$ 与 CH $_2$ 基团重排。整个过程对应于一种军事式转变。若对已承受 $\gtrsim 10$ GPa 静水压力的 $\beta$ -HMX 晶体施加沿 $[001]$ 的单轴压缩，上述转变经历晶面滑移阶段但仅发生轻微分子重排，由此产生属于 $P2_1/n$ 空间群的 HMX 高压相。利用晶体哈密顿量的谐近似构建了该高压相与 $\beta$ -HMX 的共存曲线。

关键词

分子动力学 $\beta$-HMX 变形孪晶无扩散相变高压相晶格参数华沙重心

引用

@article{arxiv.2309.10734,
  title  = {Molecular dynamics study of diffusionless phase transformations in HMX: $\beta$-HMX twinning and $\beta$-$\epsilon$ phase transition},
  author = {Andrey Pereverzev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10734},
  year   = {2023}
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HMX中无扩散相变的分子动力学研究：$\beta$-HMX孪晶与$\beta$-$\epsilon$相变

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关键词

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