非晶硅模型的结构动力学
软凝聚态物质
2023-12-19 v2
摘要
我们对非晶硅的结构动力学进行了广泛的模拟与系统的统计分析。模拟遵循 Wooten、Winer 和 Weaire 提出的动力学：能量由 Keating 势获得，动力学由在随机位置提出并经 Metropolis 接受比接受的键转位构成。我们追踪的结构量为长方体模拟单元的横向长度 (,,) 随时间的变化。我们将这些量转换为体积 与两个纵横比 和 。我们的分析揭示，在短时间下，它们各自的均方位移 (MSD) 均表现为正常扩散。在更长时间下，它们跨越至反常扩散，具有温度依赖的反常指数 。我们依据统计物理中两个具有反常动力学的标准模型，即连续时间随机游走 (CTRW) 与分数布朗运动 (fBm)，对发现进行了分析。我们获得了等待时间的分布，并发现数据与拉伸指数衰减一致。我们还表明，三个量 、 和 均表现出负的速度自相关函数。这些观察共同表明该材料的动力学属于 fBm 类。
引用
@article{arxiv.2303.02394,
title = {Structural dynamics of a model of amorphous silicon},
author = {Zihua Liu and Debabrata Panja and Gerard T. Barkema},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02394},
year = {2023}
}