液态金属凝固过程原子团簇结构表征的新方法

来源 :原子与分子物理学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang16432780
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采用分子动力学方法对液态金属钠的凝固过程进行了模拟计算,运用团簇结构表征新方法――团簇类型指数法( CTIM)对凝固过程中的团簇结构进行了识别。为了阐明CTIM在识别团簇结构上的准确性和效率,将其与广为采用的Voronoi 多面体方法( VPM)进行比较。结果表明:当采用CTIM 和VPM分别对液态金属钠凝固结构中的原子团簇结构进行表征时,它们所得到的微观结构特征是一致的。非晶态结构中,原子团簇类型的分布呈现明显的区段特征,每一区段都存在一种主要团簇类型,它们分别是二十面体或其缺陷结构。晶体结构中,体系形成以BCC团簇为主体的晶态结构。同时发现, VPM不易区分不同团簇构型之间的细微差别,不同构型的原子团簇可能被归为同种结构类型;而CTIM根据近邻原子之间相对位置关系,直接准确描述原子团簇的构型。不但由CTIM分析获得的凝固体系结构特征与VPM的分析结果一致;而且CTIM抓住了体系微观结构特征的主要方面,简化了团簇结构的表征形式,这在大尺度模拟体系的结构分析中将具有较高效率。
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