缺陷面心立方晶体的非仿射晶格动力学
软凝聚态物质
2017-07-25 v1 无序系统与神经网络
材料科学
摘要
缺陷晶体的力学、热学和振动性质在许多不同领域都很重要，从冶金学、固态物理到近期的软物质与胶体物理。本文在非仿射晶格动力学框架下，研究了两种无序面心立方(fcc)晶格模型，分别为随机断键模型和空位模型。我们发现两种体系均表现出剪切模量随新定义的破反演对称性(inversion-symmetry breaking, ISB)参数的相同标度关系，这表明缺陷周围局域破反演对称性是非仿射剪切模量软化的普遍根源。该发现使我们能够推导非仿射(零频)剪切模量随空位浓度的解析关系，其与数值模拟高度吻合。然而，由于微观结构无序性的不同，空位情形与断键情形中局域 ISB 参数的空间涨落不同。空位 fcc 表现出相对更异质的微观结构无序(归因于配位数 分布更宽)，这反映在态密度(DOS)中玻色峰频率与平均 之间的不同标度关系上。这些差异在低空位浓度下不太重要，此时空位 fcc 的数值 DOS 可由本文针对三维断键 fcc 晶格提出的相干势近似很好地从理论上描述。
引用
@article{arxiv.1707.07486,
title = {Non-affine lattice dynamics of defective fcc crystals},
author = {Johannes Krausser and Rico Milkus and Alessio Zaccone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.07486},
year = {2017}
}