納米Cu顆粒等溫晶化過程的分子動力學模擬.pdf

1、本文采用分子動力學方法和鑲嵌原子勢，模擬了500個Cu原子（簡稱Cu500）組成的納米顆粒的等溫晶化過程。利用修正的均方位移（ReMSD）、鍵對分析技術和內(nèi)在結構（IS）等方法對該過程中的結構和動力學行為進行分析研究，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，其晶化時間并不是一個定值，而是存在一個統(tǒng)計分布，并且保溫溫度越低其晶化時間的分布范圍越廣，最長晶化時間越長。在低溫晶化時，Cu500經(jīng)歷了一系列中間構型的轉

2、變才達到晶態(tài)，表現(xiàn)出多步晶化的特征。我們研究了顆粒的初始構型對晶化進程的影響，發(fā)現(xiàn)顆粒的初始結構特征和能量狀態(tài)對其隨后的晶化過程有著重要的影響，同一溫度下，顆粒初始構型的IS能量越低其晶化時間越長，這一點在低溫時尤其明顯。
　　在Cu500的基礎上，我們模擬了4000個Cu原子和13500個Cu原子（簡稱Cu4000和Cu13500）組成的納米顆粒以及塊體Cu的等溫晶化過程。通過對這些顆粒在晶化過程中結構和動力學行為的分析研究，我