納米Cu顆粒等溫晶化過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、本文采用分子動(dòng)力學(xué)方法和鑲嵌原子勢(shì)，模擬了500個(gè)Cu原子（簡(jiǎn)稱Cu500）組成的納米顆粒的等溫晶化過(guò)程。利用修正的均方位移（ReMSD）、鍵對(duì)分析技術(shù)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)（IS）等方法對(duì)該過(guò)程中的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行分析研究，我們發(fā)現(xiàn)：與塊體金屬不同的是，Cu500納米顆粒在某一溫度保溫時(shí)，其晶化時(shí)間并不是一個(gè)定值，而是存在一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布，并且保溫溫度越低其晶化時(shí)間的分布范圍越廣，最長(zhǎng)晶化時(shí)間越長(zhǎng)。在低溫晶化時(shí)，Cu500經(jīng)歷了一系列中間構(gòu)型的轉(zhuǎn)

2、變才達(dá)到晶態(tài)，表現(xiàn)出多步晶化的特征。我們研究了顆粒的初始構(gòu)型對(duì)晶化進(jìn)程的影響，發(fā)現(xiàn)顆粒的初始結(jié)構(gòu)特征和能量狀態(tài)對(duì)其隨后的晶化過(guò)程有著重要的影響，同一溫度下，顆粒初始構(gòu)型的IS能量越低其晶化時(shí)間越長(zhǎng)，這一點(diǎn)在低溫時(shí)尤其明顯。
　　在Cu500的基礎(chǔ)上，我們模擬了4000個(gè)Cu原子和13500個(gè)Cu原子（簡(jiǎn)稱Cu4000和Cu13500）組成的納米顆粒以及塊體Cu的等溫晶化過(guò)程。通過(guò)對(duì)這些顆粒在晶化過(guò)程中結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)行為的分析研究，我