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一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法

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张先明, 杨立红, 吴永全, 沈通, 郑少波, 蒋国昌. 2008: 一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法, 物理学报, 57(4): 2392-2398. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.064
引用本文: 张先明, 杨立红, 吴永全, 沈通, 郑少波, 蒋国昌. 2008: 一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法, 物理学报, 57(4): 2392-2398. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.064
shu
Zhang Xian-Ming, Yang Li-Hong, Wu Yong-Quan, Shen Tong, Zheng Shao-Bo, Jiang Guo-Chang. 2008: A method of accelerating molecular dynamics simulation for atomic diffusion in metallic interface, Acta Physica Sinica, 57(4): 2392-2398. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.064
Citation: Zhang Xian-Ming, Yang Li-Hong, Wu Yong-Quan, Shen Tong, Zheng Shao-Bo, Jiang Guo-Chang. 2008: A method of accelerating molecular dynamics simulation for atomic diffusion in metallic interface, Acta Physica Sinica, 57(4): 2392-2398. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.04.064
shu

一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法

  • 上海大学上海市钢铁冶金重点实验室,上海,200072

  • 宝山钢铁股份有限公司,上海,201900

A method of accelerating molecular dynamics simulation for atomic diffusion in metallic interface

  • 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.
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出版历程
  • 刊出日期:  2008-04-30

一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法

  • 上海大学上海市钢铁冶金重点实验室,上海,200072
  • 宝山钢铁股份有限公司,上海,201900

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.

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