冲击压缩下金属钯的结构相变

作     者：刘泽涛 陈博 令伟栋 包南云 康冬冬 戴佳钰 Liu Ze-Tao;Chen Bo;Ling Wei-Dong;Bao Nan-Yun;Kang Dong-Dong;Dai Jia-Yu

作者机构：国防科技大学物理系长沙410073 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2022年第71卷第3期

页      面：266-274页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11774429,12104507) NSAF联合基金(批准号:U1830206) 国家重点研发计划(批准号:2017YFA0403200) 中国博士后科学基金(批准号:2019M664024)资助的课题 

主　　题：钯 冲击压缩 分子动力学模拟 结构相变 

摘      要：钯作为典型高压标定材料,研究其在极端条件下的结构变化以及热力学性质具有广泛需求并充满了挑战,特别是冲击加载下钯的固-固相变过程研究仍然匮乏.本文基于嵌入原子势,使用经典分子动力学方法从原子角度揭示了冲击载荷加载下钯的结构相变路径,在0-375 GPa的压力区间观察到一系列复杂的结构转变特征,从初始的面心立方(FCC)结构,至带密排六方(HCP)结构的层错体心立方(BCC)结构,直至完全熔化.在沿晶向冲击下,在70.0 GPa发现了FCC-BCC相变过程,远低于之前研究中静高压的结果.此外,还发现了冲击方向依赖的相变点,在沿着及晶向冲击时FCC-BCC相变压力分别增加至135.8和165.4 GPa,同时相比完美晶体,引入缺陷会使FCC-BCC相变压强值有20-30 GPa的增幅,并通过势能分布的分析予以验证.本文发现冲击加载下钯的FCC-BCC相变压力大大降低的特殊现象,为钯在高压实验等极端条件下的应用提供了新的理论认识.