一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法

摘要：

传统分子动力学(MD)的纳秒级时间尺度限制了对固体界面原子的深层扩散、渗透以及相形成等长时动力学性质的模拟研究.在Voter的超动力学框架内,提出了一种更为简单的偏移势的构建方法.该方法通过在偏移势中引入一个加速因子,抬高了原势阱,从而加速了原子的跃迁,将MD模拟的时间尺度提高了若干个数量级.更为重要的是,该方法不需要预知体系势能的势阱及鞍点分布,还能够将原势能曲面的特性完全保留.以Mg/Zn界面扩散为例,选取简单的Lennard-Jones双体势,考察了不同加速因子对界面原子扩散速度的影响.结果显示,该方法容易实现大时间尺度的MD模拟.

关键词：超动力学、加速因子、原子扩散、金属界面

所属期刊栏目：57

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金50334050;国家自然科学基金50504010;国家自然科学基金委员会和上海宝钢集团公司联合资助项目50774112;上海市青年科技启明星计划07QA14021;上海市自然科学基金04ZR14054

在线出版日期：2008-06-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2392-2398