We study the relaxations, surface energies, and work functions of low index metallic surfaces using pseudopotential plane-wave density-functional calculations within the generalized gradient approximation. We study here the (100), (110), and (111) surfaces of Al, Pd, Pt, and Au and the (0001) surface of Ti, chosen for their use as contact or lead materials in nanoscale devices. We consider clean, mostly non-reconstructed surfaces in the slab-supercell approximation. Particular attention is paid to the convergence of these quantities with respect to slab thickness; furthermore, different methodologies for the calculation of work functions and surfaces energies are compared. We find that the use of bulk references for calculations of surface energies and work functions can be detrimental to convergence unless numerical grids are closely matched, especially when surface relaxations are being considered. Our results and comparison show that calculated values often do not quantitatively match experimental values. This may be understandable for the surface relaxations and surface energies, where experimental values can have large error, but even for the work functions, neither local nor semi-local functionals emerge as an accurate choice for every case.
Predicting Complex Relaxation Processes in Metallic Glass
弛豫过程显著影响玻璃材料的性质。然而，了解它们的具体起源是困难的，更具有挑战性的是从理论上预测它们。在这项研究中，使用微秒级分子动力学模拟和精确的多体相互作用势，我们预测Al $_{\text{90}}$ Sm $_{\text{10}}$金属玻璃将具有复杂的弛豫行为：除了主（$α$）松弛，玻璃（i）显示出明显的次级（ii）表现出伴随$β$弛豫的反常弛豫过程（$α_2$）。这两种预测都得到了实验的验证。计算模拟揭示了弛豫过程的微观起源：虽然明显的$β$弛豫归因于丰富的弦状合作原子重排，异常的$α_2$过程被发现与退耦的Al与较慢的Sm原子的快速运动。模拟和实验的结合代表了什么可能成为玻璃物理学的预测程序和不可分割的一步的第一印象。
Microstructure-specific mechanisms define multistage relaxation dynamics in a metallic model-glass
Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM)（联邦材料研究和测试研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
Dynamic Heterogeneity, Cooperative Motion, and Johari-Goldstein $β$-Relaxation in a Metallic Glass-Forming Material Exhibiting a Fragile to Strong Transition
研究了金属玻璃形成（GF）材料模型中的Johari-Goldstein（JG）$β$弛豫过程（Al 90 Sm 10），以前广泛研究的频率依赖性力学测量和模拟研究致力于平衡性能，通过基于验证和优化的原子间势的分子动力学模拟，其主要目的是更好地理解这种普遍弛豫过程的性质，动态异质性（DH）观点。目前相对较低的温度和长时间的模拟揭示了JG $β$ -弛豫时间$τ_{JG}$和移动粒子团簇$τ_M$的寿命之间的直接对应关系，如在以前的DH研究中定义的，一个对偶的关系，相应的以前观察到的$α$ -弛豫时间$τ_α$和不动粒子团簇$τ_{IM}$的寿命之间的关系。此外，我们发现，平均扩散系数D几乎符合D $_{Al}$，较小的原子物种（铝），和跳跃时间与D符合$τ_{JG}$的数值不确定性，这两个趋势是符合实验研究。这表明，JG $α$ -弛豫是由较小的原子种类和观察到的直接关系，在GF材料中的分子扩散速率在低温下，其中JG $β$ -弛豫成为普遍的模式的结构弛豫的松弛过程。作为一个意想不到的方面，我们的研究，我们发现，Al 90 Sm 10表现出脆弱的强（FS）玻璃形成，在许多其他金属GF液体中发现，但这一事实并没有大大改变DH在这种材料的几何性质和DH的动态性能的关系。
Shear band relaxation in a deformed bulk metallic glass
结合放射性示踪剂扩散和分子动力学（MD）模拟研究了Pd 40 Ni 40 P20大块金属玻璃中剪切带的弛豫，首次确定了变形玻璃中沿剪切带扩散的有效激活焓。在低于玻璃化转变温度的退火过程中的剪切带松弛和扩散增强意外地揭示了一个非单调的行为。剪切带的发展和随后的应力松弛关闭剪切后，其特征在于微观到介观的长度尺度上的MD模拟模型玻璃进行恒定的应变速率。均方位移以及应变图表明，剪切系统中的剪切带所表现出的不均匀性，剪切关闭后持续存在。我们观察到的残余应力，保持本地化的剪切带之前已经存在的区域中的进一步放松，虽然该系统是-不同的宏观实验-均匀的局部密度。这些结果表明，即使在局部尺度上，人们可能会期望在变形的玻璃态固体由于剪切带强烈的动态不均匀性。因此，结果表明，塑性变形的金属玻璃呈现多非晶系统，这需要类似于多相材料的描述，包括异相界面的存在。
Negative Strain-Rate Sensitivity in Metallic Glasses Driven by Rejuvenation-Relaxation Competition: Kinetic Monte Carlo Simulations and a Minimal Effective Model
Faculty of Mechanical Engineering, Kanazawa University（金泽大学机械工程学院）；Department of Mechanical Science and Bioengineering, The University of Osaka（大阪大学机械科学生物工程系）；Department of Earth and Space Science, The University of Osaka（大阪大学地球空间科学系）
Break-down of the relationship between α-relaxation and equilibration in hydrostatically compressed metallic glasses
Institut Néel, Université Grenoble Alpes and Centre National de la Recherche Scientifique（格勒诺布尔阿尔卑斯大学内尔研究所与法国国家科学研究中心）；Institut Lumière Matière UMR CNRS 5306, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS（里昂第一大学克劳德·贝尔纳物质光研究所（CNRS联合研究单位5306））；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Chair of Metallic Materials, Saarland University（萨尔兰大学金属材料系）；Department of physics, Institute of Energy Technologies, Universitat Politècnica de Catalunya- BarcelonaTech（加泰罗尼亚理工大学能源技术学院物理系）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Centro de Física de Materiales (CSIC–UPV/EHU)（材料物理中心（西班牙高等科研理事会-巴斯克国立大学））；Chair of Metallic Materials, Berlin Institute of Technology (TU-Berlin)（柏林工业大学金属材料系）；Laboratoire Magmas et Volcans CNRS, IRD, OPGC, Université Clermont Auvergne（克莱蒙奥弗涅大学火山与岩浆实验室（CNRS、IRD、OPGC联合实验室））
Emergence of multiple relaxation processes during low to high density transition in Au49Cu26.9Si16.3Ag5.5Pd2.3 metallic glass
Institut Néel, Université Grenoble Alpes and Centre National de la Recherche Scientifique（内尔研究所，格勒诺布尔阿尔卑斯大学及法国国家科学研究中心）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Institut Lumière Matière UMR CNRS 5306, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS（光物质研究所，里昂第一大学及法国国家科学研究中心）；Department of physics, Institute of Energy Technologies, Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech（加泰罗尼亚理工大学能源技术学院物理系）；Chair of Metallic Materials, Berlin Institute of Technology (TU-Berlin)（柏林工业大学金属材料讲席）
Linking the pressure dependence of the structure and thermal stability to α- and \b{eta}-relaxations in metallic glasses
European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech（加泰罗尼亚理工大学）；Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)（德国航空航天中心）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）
Universal Dynamic Scaling for Sub-Yield Aging and Over-Yield Rejuvenation in A Cyclically Driven Metallic Glass
School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology（安徽工业大学材料科学与工程学院）；Advanced Interdisciplinary Science Research Center (AiRCenter), Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences（中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进交叉科学研究院）；State Key Laboratory of High Performance Roll Materials and Composite Forming, School of Material Science and Engineering, Hebei University of Technology（河北工业大学材料科学与工程学院高性能轧辊材料及复合成形省部共建国家重点实验室培育基地）
