熔体的结构：液态铋的案例
材料科学
2026-05-26 v1 超导电性
摘要
对 216 原子的铋超胞进行分子动力学 (MD) 模拟，从 300 K 到 573 K 以 100 步的步幅进行升温，并在 573 K 保持液态状态 500 步，使用 Materials Studio (MS) 套件中的代码进行。已获得最后 1、10、25 和 100 步的 MD 的配对分布函数 (PDF) 和平面角分布 (PAD)。对最后 100 步进行平均，以作为液态的代表性，应用逆蒙特卡罗 (RMC) 获得 4 个原子结构，每个初始随机速度集合对应一个。随后，对 573 K 的液态铋进行详细的结构研究；计算并报告了 PDF 和 PAD。PDF 中出现两个显著峰，分别位于 3.25 和 6.55 {\AA}，以及一个伪峰（肩部）位于 4.6 {\AA}。该 PDF 肩部（第一个峰之后的肩部）被发现与晶体 Wyckoff 结构的第三和第四邻居峰相关，也与液态结构中变形方格的对角距离相关。为完整起见，也报告了 J(r)。MS PAD 中观察到两个显著峰：53{\deg} 和 85{\deg}；RMC PAD 中也有两个峰：58{\deg} 和 90{\deg}，这表明存在变形三角形和方格。更稀少的是更高阶的几何结构。
引用
@article{arxiv.2605.24234,
title = {The structure of a melt: The case of liquid bismuth},
author = {Flor B. Quiroga and Isaías Rodríguez and David Hinojosa and Alexander Valladares and Renela M. Valladares and Ariel A. Valladares},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.24234},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 10 figures