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相似文献
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1.
汪俊  侯氢 《物理学报》2009,58(9):6408-6412
运用分子动力学方法模拟了常温下金属钛中氦团簇的生长过程.从能量的角度考察了氦团簇的生长机理.研究发现,随着氦团簇的生长,在氦团簇周围逐渐形成位错环缺陷,氦团簇与氦原子的结合能有逐渐下降的趋势,当氦团簇生长到一定尺寸时会通过发射周围缺陷以使得结合能上升,从而增强了进一步吸收氦原子的能力.模拟还发现,随着氦团簇的继续生长,氦团簇的形状由原来的不规则结构逐渐变成了较为规则的棱柱形结构,在随后的生长过程中其生长仅在(001)平面进行,沿[001]轴的厚度几乎不变. 关键词: 氦团簇 缺陷发射 分子动力学模拟  相似文献   

2.
金属钨中氦行为的分子动力学模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
汪俊  张宝玲  周宇璐  侯氢 《物理学报》2011,60(10):106601-106601
采用分子动力学方法模拟了氦在金属钨中的扩散聚集行为. 首先,建立了氦与钨原子间相互作用势,短程部分采用ZBL势形式,长程部分采用从头算法数据,实现了两者之间的平滑连接. 通过计算氦在钨中不同间隙位的形成能发现,单个氦原子更易存在于金属钨中的四面体间隙位,这与最新的研究成果是一致的. 在400-1200 K的温度范围内,考察了氦原子在金属钨中的扩散行为,获得了扩散迁移能,其值介于实验值和从头算法结果之间. 最后,研究了氦的聚集行为,从能量的角度考察了氦团簇形成初期的生长机理. 研究发现,在氦团簇形成初期,氦团簇对氦的结合能随着氦团簇的生长有逐渐增大的趋势,说明氦团簇吸收氦的能力逐渐增强. 关键词: 氦扩散 氦团簇 辐照损伤 分子动力学模拟  相似文献   

3.
C36团簇自组装的分子动力学研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
王音  李鹏  宁西京 《物理学报》2005,54(6):2847-2852
提出了利用C36团簇在气相条件下自组装制备新纳米团簇的设想,并利用分子动力学方法模 拟了包括真实氦气氛作用的碳团簇生长过程,发现环境气体温度是影响最后所生成的团簇结 构的关键因素:C36团簇在1000?K到2000?K的温度范围内,自组装形成保持C36线径特征的 蚕茧状新纳米团簇;在高于2000?K的温度下,最后形成的团簇趋于球状. 关键词: 分子动力学模拟 纳米碳团簇  相似文献   

4.
采用分子动力学方法和F-S多体势函数,模拟研究纳米铜团簇常温下能量特征及其在升温直到熔化过程中的变化,确定了常温下纳米铜团簇的表面原子厚度和表面能,给出在不同温度下纳米铜团簇能量大小分布比例和能量的概率密度,细致描述了团簇升温过程团簇内部原子和表面原子之间不同的变化特征. 关键词: 铜团簇 分子动力学 能量特征 温度  相似文献   

5.
徐送宁  张林  张彩碚  祁阳 《物理学报》2009,58(13):40-S46
应用基于嵌入原子势函数的分子动力学方法,模拟了嵌入在具有面心立方结构同质块体中的熔融Cu55团簇在不同急冷温度下微观结构的演变情况.通过计算熔融Cu55团簇的均方位移和原子平均能量随时间步的变化,并应用键对分析技术,分析了急冷温度对熔融Cu55团簇结构变化的影响.研究结果表明,由于受到块体结构的影响,在所研究的急冷温度范围内,熔融Cu55团簇在凝固过程中形成了以面心立方结构为主的微观结构.结晶过程是原子不断交换其位置的过程,团簇原子位置的重排敏感于温度的变化.随着急冷温度的升高,原子的扩散范围增大.在100,300和500 K三个较低的温度下有利于形成稳定的面心立方结构,但当急冷到100 K时,团簇中的原子在没有找到其最佳位置之前就已经完成晶化.在急冷到500 K时,团簇中的原子在块体中扩散充分,与块体中的原子形成理想的面心立方结构.在700,900和1100 K三个较高的温度上,局域结构表现为随时间步波动性变化. 关键词: 团簇 分子动力学 计算机模拟 凝固  相似文献   

6.
建立了一个分子动力学研究蒸汽异质核化的模型,对氩蒸汽异质核化进行MD模拟研究。氩蒸气的初始温度为300 K,冷却终温为80 K,冷却速率为0.0002 m/s。异质核化成核现象表明核化均以固体颗粒为核化中心,核化温度高于均质核化。同时统计了不同氩蒸汽粒子数异质核化的核化团簇的密度、法向压力、切向压力分布,计算团簇的表面...  相似文献   

7.
赵骞  张林  祁阳  张宗宁 《物理学报》2009,58(13):47-S52
应用分子动力学方法研究温度为10和50 K时具有二十面体结构的Cu13团簇以不同接触条件与Cu(001)表面结合后的结构变化,原子间的相互作用势采用Johnson的嵌入原子方法模型.通过基于原子密度分布函数的分析表明,负载团簇与表面的结合能主要受团簇与载体相接触的最低层原子数及这些原子所具有的不同几何构型影响,同时更高层的原子呈现出不同的几何结构.温度为10 K时,负载团簇的初始位置对团簇几何结构和结合能影响较大. 关键词: 分子动力学 团簇 表面 计算机模拟  相似文献   

8.
利用分子动力学模拟方法对Cu13团簇在Fe(001)表面上沉积薄膜进行了研究,分析了不同沉积条件对薄膜生长模式的影响,对比分析了不同沉积条件下表面粗糙度、缺陷分布和外延度等薄膜性质的差异。Cu13团簇的初始沉积能量范围为0.1~10.0 eV/atom,沉积率为1.0 clusters/ps,衬底温度分别为300,700和1 000 K。模拟结果表明:团簇初始沉积能量主要影响薄膜生长模式,当初始沉积能量为7.5 eV/atom的Cu13团簇沉积到温度为300 K的Fe(001)表面时,可形成表面光滑、内部缺陷少和较好外延度的高质量Cu薄膜。  相似文献   

9.
本文通过分子动力学模拟研究了纳米铜团簇的自扩散性质,结果表明Nc8949铜团簇自扩散系数随温度的升高而增大,在温度为1000 K时纳米铜团簇的扩散系数随团簇半径的倒数基本呈线性增加.同时指出在常温下团簇几乎无扩散行为,而某些文献中关于常温下晶粒扩散分子动力学模拟结果是模拟体系宏观转动造成的虚假现象.?  相似文献   

10.
冯黛丽  冯妍卉  张欣欣 《物理学报》2013,62(8):83602-083602
采用分子动力学方法模拟了半径从0.3–1.3 nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为. 基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析, 获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系, 并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明, 铝团簇原子数小于80时, 熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化; 而大于该原子数, 熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降; 当原子数为27时, 团簇熔点高于块材熔点近40 K. 同时, 铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象, 即凝固点低于熔点. 关键词: 纳米团簇 熔点 凝固点 分子动力学  相似文献   

11.
12.
分子动力学方法研究钛中预存缺陷对氦融合的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
陈敏  侯氢 《物理学报》2010,59(2):1185-1189
采用分子动力学方法模拟了在有预存氦空位复合物的体系中氦的迁移和融合,研究了氦融合的各向异性以及氦空位比和氦空位簇大小对氦融合的影响.研究发现:氦迁移的各向异性与体系中是否有氦空位簇无关;氦与氦空位簇的融合主要沿[001]方向;氦二聚物与氦空位簇的融合远快于单个氦原子与氦空位簇的融合.  相似文献   

13.
In this work is presented the growth model for Au films grown on a carbon substrate at room temperature by using as building blocks Au nanoparticles (NPs) with 1.4 nm mean size generated via remote cluster beam synthesis and soft landing on the substrate. The key results highlighted in this work are that 1) the deposited nanoparticles coalesce at substrate level in such a way that the film growth is 3D, 2) newly formed nanoparticles at substrate level are predominantly magic number clusters and 3) coalescensce takes place as soon as two neighboring nanopartciles come closer than a critical distance. The film growth was investigated by TEM as a function of Au load, in the range 0–1.2 μg/cm2. Two distinct regimes are identified: the “landing regime” and the “coalescence regime”. During the latter the film growth is 3D with a dynamic scaling exponent z of 2.13. Particular attention was devoted to the study of the evolution of the NP population from the moment they are generated with the cluster beam generator to the moment they land on the substrate and coalesce with other NPs. Our results show that 1) the NPs generated by the cluster beam are heterogeneous in size and are made by more than 95% by Au Magic numbers, mainly Au20 and Au55 and 2) kinetic processes (coalescence) at substrate level is capable of producing NPs populations made of larger Au magic numbers containing up to several thousands of Au atoms. Experimental and simulation results provide insight into the coalescence mechanism and provide strong evidence that the NPs coalesce when the nearest neighbor distance is below a critical mark. The critical distance is at its minimum 0.4‐0.5 nm and it is still unclear whether it is constant or not although the best matching simulation results seem to point to a superlinear dependence from the NP size difference between two neighboring candidate coalescing NPs. The coalescence phenomenon investigated in this work pinpoints the unique self‐organization properties of these small Au NPs in creating films with a stable edge‐to‐edge mean nearest neighbor distance of the order of 1.4 nm.  相似文献   

14.
Using molecular dynamics simulations and a modified analytic embedded atom potential, the self-diffusion dynamics of rhenium atomic clusters up to seven atoms on Re(0 0 0 1) surface have been studied in the temperature ranges from 600 K to 1900 K. The simulation time varies from 20 ns to 200 ns according to the cluster sizes and the temperature. The heptamer and trimer are more stable comparing to other neighboring non-compact clusters. The diffusion coefficients of clusters are derived from the mean square displacement of cluster's mass-center, and diffusion prefactors D0 and activation energies Ea are derived from the Arrhenius relation. It is found that the Arrhenius relation of the adatom can be divided into two parts at different temperature range. The activation energy of clusters increases with the increasing of the atom number in clusters. The prefactor of the heptamer is 2-3 orders of magnitude higher than a usual prefactor because of a large number of nonequivalent diffusion processes. The trimer and heptamer are the nuclei at different temperature range according to the nucleation theory.  相似文献   

15.
张成国  章晓中 《物理学报》2008,57(11):7126-7131
运用原子模拟技术考察了La1-xCaxMnO3(x≤1/3)中Ca的分布,发现低温下掺杂的Ca离子倾向于团簇化分布,形成纳米尺度的团簇.对加压和温度下团簇的稳定性也进行了研究,发现这种团簇在3 GPa和120 K下是稳定的.这种化学相分离可能是造成La1-xCaxMnO3中结构和电磁性质不均匀的原因之一. 关键词: 原子模拟技术 锰氧化物 团簇 相分离  相似文献   

16.
An intense beam of bi-element Pt-Ag cluster ions with a single atomic-composition has been gained toward development of new-functional materials of the clusters fixed on a solid surface. Mass production of the bi-element cluster ions has been achieved by operating dual magnetron-sputtering devices independently in a gas aggregation cell, and the ions having a single composition are filtered out by passing through a quadrupole mass filter. The kinetic energies of the cluster ions have been reduced by collision with cold helium in order for low-energy cluster-impact deposition of the clusters on the surface. The cooling process was examined further by means of molecular-dynamics simulation.  相似文献   

17.
研究CuNN=57,58,59)熔融铜团簇在冷却过程以及300 K时两个具有二十面体结构Cu55团簇在并合过程中的结构变化.对这些小尺寸团簇的结构变化采用基于嵌入原子方法的正则系综分子动力学进行计算机模拟.通过对模拟结果的分析表明,小团簇的冷却和并合过程存在阶段变化的特点.降温过程中CuNN=57,58,59)团簇的原子运动及其微观结构变化表现出较大差异,由此导致这三类团簇内原子排布的不同,其中Cu59团簇结构的有序程度最低.在两个Cu55团簇并合早期阶段,这两个团簇相接触后发生变形导致原子位置出现较大改变,在随后的并合过程中,原子扩散引起原子局部位置调整导致所并合体系的结构发生变化.远离两个团簇接触区的原子仍保持其并合前的结构. 关键词: 团簇 分子动力学 计算机模拟 表面  相似文献   

18.
We show that coalescence of nucleons emitted prior to thermalization in highly excited nuclei can explain the anomaly of kinetic energies of helium clusters. A new coalescence algorithm has been included in the statistical approach to nuclear reactions formerly used to describe intermediate mass fragment production. Received: 24 September 1999 / Revised version: 22 November 1999  相似文献   

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