金属熔化温度的分子动力学模拟计算

来源 :北京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjc013
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属的熔化规律属于凝聚态物质的物性及其变化规律的研究范畴,是凝聚态物理中最古老的研究问题之一。近年来随着实验高压技术的不断改进,使得高压下金属的熔化规律成为21世纪物理学研究领域的前沿课题之一。但是目前实验上对金属材料在高温高压极端条件下物性的测量仍存在较大的难度,得到的结论也不统一,这就需要理论上的分析和计算机模拟。本文采用基于热力学积分的自由能方法,通过分子动力学模拟研究,计算了金属在零压和一定高压下的熔化温度。本文的主要内容和结论如下: 1.以金属Al为例,首先以勒纳琼斯液体为液相参考系统计算零压下的熔化温度,并与以理想气体为参考系统得到的结果进行比较。通过计算可以得到,以勒纳琼斯液体为参考系统得到零压下Al的熔化温度为875±58K,比以理想气体为参考系统得到此时的熔化温度800±9K更接近实验值933K。 2.采用Mishin、J.Cai等人设计的埋入原子势函数(EAM),通过直接计算方法得到零压下过渡金属Cu、Ag、Au的熔化温度范围分别为:880K~1311K,720K~1025K,648K~920K。采用自由能方法得到零压下Cu、Ag、Au的熔化温度分别为1027±30K,930±20K,828±50K,均在由直接计算方法得到的熔化温度范围内,但是比实验值偏低。在熔化温度上的热力学量熔化焓△H,,熔化熵△sf,熔化时体积变化的百分比△V/Vs以及熔化曲线在零压下的温度对压强的偏导dTf/dP的结果与实验结果以及其他人的计算结果均比较接近。 3.采用自由能方法计算了15GPa范围内金属Cu的熔化温度,得到的熔化温度仍偏低于测量结果。压强较低时,计算结果与实验值之间的差别较大,随着压强的增大,计算结果与实验结果两者间的区别逐渐变小。
其他文献
本文介绍了CdS、CdSe一维纳米材料的合成、生长机制以及物性表征方面的研究工作,并通过制作单根纳米线场效应管对纳米线进行了测量分析。首次生长、表征,并测量了具有双轴异质
Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点、量子环是半导体材料中最具代表性的低维结构体系,由于其在集成光电子器件、电子学器件、固态量子调控、量子计算、量子密码通信器件等诸多方面有着十分
利用离子回旋频段波进行射频加热将在未来的EAST加热实验中起着重要的作用。在设定最优化离子回旋波加热实验方案以及实验分析中,对离子回旋波的传播和吸收特性进行数值模拟必
简单的固体物理模型中忽略了电子间的库仑相互作用,而把电子看作是在固定的原子实周期势场及其它电子的平均势场中运动的独立粒子,从而把多粒子问题简化成为单电子问题。然而
高功率脉冲技术在国防建设和国民经济中的作用日益明显,许多大型尖端设备,如高功率脉冲激光器光电导开关、半导体断路开关、电子束触发开关等器件被广泛地应用和研究。为了设备
“传道、授业、解惑”一直以来成为社会对教师职责的要求,教师成为人类文明知识的传递者,长期以来,在人们的印象中教师是教育的主宰者,学生是被教育被发展的对象,教师是使学生获得知识的引路人,是使学生进步发展的实施者,加上对分数的追求,更多的是重视知识的传承,却忽视了学生品德的形成。而教师自身的道德水平如何同样没被重视,忽视了教师是学生的榜样,忽视了教师在学生伦理道德水平发展中所产生的影响,教师的不良行为
本文提出一种联合主成份分解与空间傅立叶重构的方法,在对头相关传输函数(HRTF)数据进行有效的压缩的同时,可以从有限的离散空间方向数据重构空间方向上连续的HRTF函数。先通
激光具有高单色性、高方向性、高亮度性和良好的相干性等特点。激光问世以来,已被广泛应用于临床治疗。其中大部分的应用都涉及热效应,如激光高热疗法、凝结以及激光外科。为了
基于课题组研制的地基气辉成像干涉仪GBAII(Ground-based Airglow ImagingInterferometer),本文研究了GBAII的仪器正演及数据反演。  GBAII的仪器正演模型,需要分别对大气传
量子信息是量子力学与信息科学的交叉学科,它把量子力学的原理应用到信息传输与计算处理中来,利用量子力学的基本原理来确保通信的安全性或提供计算能力。量子通信与量子计算是