原子密度与配位数在描述晶体界面的关系与区别
材料科学
2025-08-26 v1
摘要
晶体缺陷常通过最近邻配位数进行破裂键计数来进行阐释。本文指出，这一视角忽略了原子间间距中固有的异质性，这些异质性决定了缺陷性质。我们分析了大量经分子静力学松弛的 BCC-Fe 晶界的多余自由体积、能量和熵，并表明原子密度场作为一种系统性粗化场变量，提供了更为全面的描述器。与仅靠配位数不同，密度场同时捕捉键的耗竭和间距变化，从而统一了结构信息与体积信息。我们的结果确立了基于密度的描述器作为晶界热力学与动力学的原则性替代品，为从原子尺度数据到中尺度模型提供了直接桥梁，并激励在预测界面能、超常性质、取决于掺杂和相行为的理论中补充破裂键规则。
引用
@article{arxiv.2508.16808,
title = {On the Relationship and Distinction Between Atomic Density and Coordination Number in Describing Grain Boundaries},
author = {Reza Darvishi Kamachali and Theophilus Wallis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16808},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 6 figures, letter