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Science China Materials 2024年第10期67卷 3288-3297页

作者：杨欢欢姜肖王智灏梁汉普张燮管鹏飞 Materials and Energy Division Beijing Computational Science Research Center School of Materials Science and Engineering Northwestern Polytechnical University

单原子氧的扩散,是外延Cu2O氧化岛逐层生长动力学中的热力学决速步,其中力-热耦合效应会导致氧缺陷的出现.而氧缺陷在氧化岛表面的形成机制及其调控仍需进一步的研究.基于第一性原理模拟,本文以典型的金属氧化物Cu2O为研究对象,系统地... 详细信息

单原子氧的扩散,是外延Cu2O氧化岛逐层生长动力学中的热力学决速步,其中力-热耦合效应会导致氧缺陷的出现.而氧缺陷在氧化岛表面的形成机制及其调控仍需进一步的研究.基于第一性原理模拟,本文以典型的金属氧化物Cu2O为研究对象,系统地研究了力-热耦合效应下,表面不同嵌入深度的本征氧缺陷的热力学形成行为.通过构建关于氧缺陷调控的热力学相图,预测了Cu表面氧化过程中Cu2O氧化岛的生长机制,其与原位环境透射电子显微镜（ETEM）的实验观测具有较好的一致性.通过引入应力调控的氧缺陷的热力学相图,实现了对氧化岛表面上氧缺陷的类型和浓度的调控.本文为理解金属表面的逐层氧化行为提供了理论支持,并为设计高性能的抗腐蚀氧化物表面提供了调控方案.

关键词： first-principles calculations Cu2O-island surfaces oxygen defects biaxial strains thermodynamic phase diagram

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基于神经网络势能函数实现多组分金属液体玻璃化转变过程的精确高效模拟（英文）

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Science China Materials 2024年第10期67卷 3298-3308页

作者：苏锐余洁意管鹏飞汪卫华 College of Materials&Environmental Engineering Hangzhou Dianzi University Beijing Computational Science Research Center Songshan Lake Materials Laboratory

多组元金属液体中玻璃化转变的计算模拟面临精确势能函数构建及玻璃转变温度附近指数增长的结构弛豫时间这两大关键问题.通过高效的神经网络势训练算法和程序实现,以及基于原子交换的杂化蒙特卡洛方法,我们提出了一套高效且精确的处理... 详细信息

多组元金属液体中玻璃化转变的计算模拟面临精确势能函数构建及玻璃转变温度附近指数增长的结构弛豫时间这两大关键问题.通过高效的神经网络势训练算法和程序实现,以及基于原子交换的杂化蒙特卡洛方法,我们提出了一套高效且精确的处理多组元金属液体玻璃化转变模拟问题的通用算法并在Zr-Cu-Al三元金属玻璃体系中进行了验证.验证结果表明,该算法可以准确地再现第一性原理计算和实验中所获得的合金相稳定性和结构关联函数,并将深过冷温度下的结构弛豫时间缩短至少五个数量级同时得到了接近实验冷却速率范围的玻璃结构样品.该研究为进一步研究多组元金属液体中的玻璃化过程特别是成分依赖的玻璃形成能力和物理性能奠定了理论基础.

关键词： metallic glass computational methods glass transition

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