Al纳米晶在Fe表面熔化行为的分子动力学模拟

材料科学与工程学报, 2015, 33(6): 836-842. doi: 10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.013

Al纳米晶在Fe表面熔化行为的分子动力学模拟

张博 ^1, , 薛红涛 ^2, , 汤富领 ^3, , 路文江 ^4, , 俞伟元 ^5,

1.兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州,730050

2.兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州,730050

3.兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州,730050

4.兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州,730050

5.兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州,730050

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11164014和11364025)

关键词：分子动力学 , 扩散 , 熔化

Melting Behavior of Al Nanocrystalline on Fe Surfaces by Molecular Dynamics Simulation

Keywords： molecular dynamics , diffusion , melting

本文应用分子动力学(MD)方法,采用嵌入势模型,在Al纳米晶熔点以上、Fe熔点以下的温度范围内,对Al原子在Fe(001)、(110)和(111)面上的扩散现象进行了系统研究.结果发现,在模拟时间内Al原子的扩散主要发生在Al和Fe直接接触的第一原子层上,且大部分Al原子沿着Fe表面即x-y平面扩散,仅有极少数Al原子沿着z方向向下扩散.Al原子在不同Fe表面上的主要扩散通道并不相同:在Fe(001)面上Al原子沿[110]和[-110]的扩散几率大致相同;在Fe(110)面上Al原子主要在Fe表面沿[001]方向扩散;在Fe(111)面上Al原子沿[-110]、[-101]和[0-11]的扩散几率大致相同.

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