舆论摘要:贵非金属(Au、Ag、Cu)低指数改变晶界的能量和构造
晶界对资料更加是纳米资料的物理、化学和力学本能具备要害感化,在非金属资料的力学本能和妨害事变中,晶界常常起着很大、以至确定性的效率。而晶界的个性源于晶界处各别于晶体里面的构造和能量,晶界的疏通也以能量最小化为规则,所以,晶界能和晶界构造的接洽将为控制资料本质、实行资料改性和安排新资料供给表面普通和引导。正文运用矫正领会型嵌入亚原子法(MAEAM),计划了三种贵非金属Au、Ag、Cu的三个低指数(001)、(011)和(111)未随便改变晶界及(001)随便改变晶界的能量和构造,获得以次重要论断: (1)除改变角θ=0。时的改变晶界能为零外,Au、Ag、Cu的三个低指数(001)、(011)和(111)未随便改变晶界的能量均不随改变角θ的增大而减少,不过在重合场所面密度的倒数∑为较低值时展示振动,且振动幅度随其对应的晶面间距d_0的增大而减小;跟着∑值的连接增大,未随便改变晶界的能量均赶快趋于宁静值,且这一宁静值的巨细也随其对应的晶面间距d_0的增大而减小,即按(011)、(001)、(111)改变晶界的程序顺序贬低。 (2)相邻两个晶粒间的对立滑移将引导晶界能的周期性变革,其周期由最小反复单位的边长L_Σ和重合场所面密度的倒数∑确定。对(001)、(011)和(111)改变晶界,其二维周期辨别是边长为L_Σ/∑的正方形、边长辨别为Lˉ1_Σ/∑和Lˉ1_Σ/∑的矩形和边长为L_Σ/∑的口形。最低晶界能均出此刻对应平移周期四边形的顶角、重心和边长的中式点心三种场所之一处,由此不妨预言相邻两个晶粒间的对立滑移目标将朝着这一特出场所。在平移进程中,晶界能的变革幅度随其对应的晶面间距d_0和重合场所面密度的倒数∑的增大而减小。 (3)符合的平均伸展和纵向伸展均能引导晶界能的完全贬低,更加是纵向伸展。(001)晶界纵向伸展后的最小能量稍高于随便后的大角晶界能;对所商量的三个低指数晶界,纵向伸展后最小能量的上下程序均与对应外表能的上下程序普遍,即Cu最高,A_g次之,Au最低。 (4)对(001)随便改变晶界的接洽表白,沿用纵向伸展与随便相贯串的本领比简单沿用随便的本领计划量小且精度高。 (5)对(001)随便改变晶界,相邻两个晶粒间的对立滑移也将引导晶界能的周期性变革,其二维周期是边长为L_Σ/∑的正方形。并且,最低晶界能也出此刻平移周期正方形的顶角、重心或边长的中式点心处。 (6)在小观点范畴内,(001)随便晶界的能量随改变角θ的减少而减少,而后趋于宁静值,和Read—Shockley给出的表面公式普遍。但在重合场所面密度的倒数∑为最小值5(对应的改变角θ=36.87°)处展示能量低峰,与试验截止普遍。