Hertzian软球体系结晶过程的分子动力学模拟

IMECH-IR > 微重力重点实验室

	Hertzian软球体系结晶过程的分子动力学模拟
	欧阳文泽; 徐升华; 孙祉伟
会议录名称	第十四届全国物理力学学术会议缩编文集
	2016-09-27
会议名称	第十四届全国物理力学学术会议
会议日期	2016-09-27
会议地点	中国四川绵阳
摘要	结晶过程研究不仅是复杂流体和材料科学中一个重要方向,而且对如何控制条件制备符合要求的晶体有着应用价值。到目前为止,关于结晶过程及其机制的理解尚存在不少争论。以往的研究主要集中在相互作用比较硬的粒子体系,如经典的硬球粒子。有研究表明,软球粒子体系表现出迥异的相行为,其液固相转变或结晶过程很可能呈现出一些微妙的不同。为此我们采用分子动力学模拟方法~([1])在NPT系综下观察了Hertzian软球~([2])的结晶过程。模拟结果表明,Hertzian软球粒子的成核结晶过程以及结晶过程中晶型的形成情况比较复杂。一般来说,结晶形成的晶型由所处的状态点决定:当过冷度较小(温度较高)时,体系趋于形成亚稳态bcc占优势的结构,可视为Alexander-McTague机制~([3])起作用;反之,当过冷度较大(温度较低)时,在小的晶核中发现fcc结构占优势。我们还发现,结晶过程中液体的平均局域密度和晶体的平均局域密度相差很小,而键取向序参数Q_6的变化也比较显著,因此可以说结晶过程中起主导作用的是键取向有序性(序参数Q_6)~([4])而不是平移有序性(数密度)。在结晶之前,体系会先形成相对有序的结构,即前驱体~([5]),随后晶体在前驱体内部产生。而且,不论体系所处的状态点如何,前驱体结构总是具有高度的bcc对称性。以上研究结果可为理解软球粒子体系的结晶过程提供新的有益线索。
关键词	分子动力学模拟结晶过程 Hertzian球晶体结构
课题组名称	NML复杂流体
语种	中文
文献类型	会议论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/60841
专题	微重力重点实验室
作者单位	中国科学院力学研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	欧阳文泽,徐升华,孙祉伟. Hertzian软球体系结晶过程的分子动力学模拟[C]第十四届全国物理力学学术会议缩编文集,2016.

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