元素晶体中的类超离子扩散：体心立方钛
材料科学
2019-09-11 v1 其他凝聚态物理
摘要
近期的理论研究 [Belonoshko 等 Nature Geoscience 10, 312 (2017)] 揭示了在内核温度和压强下 bcc Fe 中多个原子协同迁移的现象。在此，我们结合第一性原理和半经验原子模拟表明，类似于在极端条件下对 bcc 铁所预测的扩散机制，在常压下纯 Ti 的高温 bcc 相中同样存在且具有重要意义。该机制涉及无缺陷晶体区域中众多（从两个到数十个）邻近原子沿缠绕的闭环路径快速集体运动。我们认为该现象与超离子和液态金属的扩散行为极为相似。此外，我们提出协同迁移是先前通过中子散射检测到的极小 w 模式声子频率的原子尺度表现，并且是 bcc Ti 特征性的极大且显著非阿伦尼乌斯自扩散系数的潜在机制。
引用
@article{arxiv.1906.09843,
title = {Superionic-like diffusion in an elemental crystal: bcc Titanium},
author = {D. G. Sangiovanni and J. Klarbring and D. Smirnova and N. V. Skripnyak and D. Gambino and M. Mrovec and S. I. Simak and I. A. Abrikosov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09843},
year = {2019}
}