MXE：一个用于模拟纳米系统长期扩散传质现象的软件包
计算物理
2019-10-04 v1
摘要
我们提出一个以原子尺度分辨率模拟系统长期扩散传质的软件包。所实现的框架基于原子系统的非平衡统计热-化-力学表述，其中有效传输速率由运动学扩散定律计算。我们的实现构建为大规模原子/分子并行模拟器(LAMMPS)代码的附加模块。它兼容 LAMMPS 的其他功能，并展现出良好的并行可扩展性与效率。在涉及传质的应用中，我们的框架能够以原子论描述模拟具有技术意义且时间尺度极长的问题，这是当前最先进(state-of-the-art)分子动力学技术无法达到的。为验证实现，我们研究了金属高温下的空位扩散、空位辅助位错攀移、自由表面溶质偏析、溶质向晶界扩散，以及钯纳米线中的氢扩散。这些例子在可能时对照已知理论、方法或实验结果进行了验证，所有情形均显示出良好的一致性。
引用
@article{arxiv.1910.01235,
title = {MXE: A package for simulating long-term diffusive mass transport phenomena in nanoscale systems},
author = {Juan Pedro Mendez and Mauricio Ponga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01235},
year = {2019}
}