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电子热输运在非晶金属再结晶中的作用:分子动力学研究

材料科学 2022-09-05 v1

摘要

玻璃的再结晶在包括电子学和活性材料在内的广泛应用中十分重要。分子动力学(MD)已被用于提供该过程的原子尺度图像,但先前的工作忽略了电子的热输运作用,而电子是金属体系中主导的热载流子。我们利用 MD 结合通过双温模型对电子热输运的连续介质描述,刻画了电子热导率对 Ni 中再结晶速度的作用。我们的模拟表明,在电子与离子耦合足够强时,增强的热导率能更高效地从放热再结晶过程中移除热量,导致再结晶前沿有效温度降低,进而传播速度降低。我们刻画了电子-声子耦合强度与体系尺寸如何影响前沿传播速度。有趣的是,我们发现由于整体温度更高,初始再结晶速度随体系尺寸减小而增加。总体而言,我们表明由于纳入了电子而获得更准确的热输运描述,结果与实验更为吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.01203,
  title  = {Role of electronic thermal transport in amorphous metal recrystallization: a molecular dynamics study},
  author = {Zachary D. McClure and Samuel Temple Reeve and Alejandro Strachan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.01203},
  year   = {2022}
}