粘性硅浆 melt 分子动力学计算机仿真的静态与动力学性质

我们 presented 了大规模分子动力学计算机仿真的结果，其中研究了硅浆在温度范围内的静态和动力学性质，该温度范围内系统的黏度从 O(10^-2) 皮斯韦变到 O(10^2) 皮斯韦。我们指出，即使在温度高达 4000 K 时，该系统的结构也与硅在较低温度下找到的随机四面体网络结构非常相似。该网络中缺陷浓度的温度依赖性显示出阿姆斯壮定律。从部分结构因子我们计算了中子散射函数，并发现其与实验中子散射数据 agreement 非常良好。在低温时，扩散常数 $D$ 的温度依赖性显示出阿姆斯壮定律，其活化能与实验值非常吻合。随着温度的升高，我们发现这种依赖性呈现出一种从可描述为幂律 $D\propto (T-T_c)^\gamma$ 的横跨，其中临界温度 T_c 为 3330 K，指数 gamma 接近 2.1。由于我们发现黏度中也出现类似的横跨，因此我们有证据表明系统的松弛动力学从理想模式耦合理论所描述的流动样运动转变为类似跳跃的运动。我们指出，扩散常数和 Si-O 键寿命的乘积以及范·Hoven关联函数的空间和时间依赖性也显示出这种运输机制的变化。