克服晶体形核分子动力学模拟的时间限制：一种持久晶胚方法
材料科学
2018-02-27 v2 软凝聚态物质
摘要
在大多数情况下，从液体中晶体形核过于罕见，无法在传统分子动力学（MD）模拟的有限时间尺度内实现。在此，我们开发了一种“持久晶胚”方法，通过使用外部弹簧力阻止微小晶胚熔化，来促进 MD 模拟中的晶体形核。我们将此方法应用于纯镍体系，在传统 MD 模拟中无法观察到形核的中等过冷度下，获得了与实验数据高度一致的形核率。此外，该方法被用于模拟一个更为缓慢的事件：强玻璃形成能力的 Cu-Zr 合金中 B2 相的形核。发现其形核率在相同过冷度下比镍小 8 个数量级，这很好地解释了该合金良好的玻璃形成能力。因此，我们的工作开辟了一条通过原子级计算机模拟在现实实验条件下研究凝固的新途径。
引用
@article{arxiv.1709.00085,
title = {Overcoming the time limitation in Molecular Dynamics simulation of crystal nucleation: a persistent-embryo approach},
author = {Yang Sun and Huajing Song and Feng Zhang and Lin Yang and Zhuo Ye and Mikhail I. Mendelev and Cai-Zhuang Wang and Kai-Ming Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00085},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 3 figures