虚拟熔化与氢化硅、硅 I 与硅 IV 之间在剪切带中的循环变形
材料科学
2024-05-16 v1 应用物理
摘要
通过分子动力学(MD)仿真直接验证了虚拟熔化(VM)作为极端负荷下的数据变形和应力松弛机制。在低于熔点1383 K的温度下，对单晶硅 I进行简单剪切，剪切带中液态硅立即形成，伴随应力下降至零。从而推导出VM的热力学判据，依据样品与剪切带宽度之比，经MD仿真验证。进一步的剪切作用下，VM立即转化为低密度无定形a-Si、硅 I 和硅 IV的混合物，其中a-Si与硅 I、a-Si与硅 IV、硅 I与硅 IV之间的循环变形相继发生，各相体积分数主要位于0.2至0.4之间，呈现不可重复的纳米结构演化。这种循环变形通过变形应变和体积变化引起的变形诱导塑性，为塑性变形提供了额外的重要载体，这种现象可能在 various material systems 中的剪切带中发生，但在实验和仿真中被忽略了。
引用
@article{arxiv.2405.09105,
title = {Virtual melting and cyclic transformations between amorphous Si, Si I, and Si IV in a shear band},
author = {Hao Chen and Valery I. Levitas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09105},
year = {2024}
}