Order-Disorder Transitions and Melting in a Helical Polymer Crystal: Molecular Dynamics Calculations of Poly(Ethylene Oxide)
采用全原子、恒压恒温（NPT）分子动力学（MD）模拟方法研究了结晶聚环氧乙烷（PEO）（CH 2-CH 2-O）n的结构转变和熔融行为。PEO的熔融分两个阶段进行;序参量揭示了链间取向相关性的损失和链的螺旋度分别在熔融的第一和第二阶段。滑动扩散和各向异性的重取向动力学的聚合物主链观察到在固态下，与1H NMR实验。
2003-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Melting and crystallization in layered film system Ge-Bi
本文介绍了Bi-Ge层状薄膜系统熔化和晶化过程的研究结果。这些系统是通过随后在真空中冷凝组分来制备的。结果表明，随着Bi膜厚度的减小，系统的熔化温度降低。用于熔化温度登记的差分技术使我们能够测量系统中的共晶温度值$T_ε$ = 542 K。测定了非晶Ge衬底上Bi岛的晶化过冷度（$ΔT$ = 93 K）和润湿角（$θ= 68^\circ$）。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci
A simple model for predicting crystallization and melting temperatures, and its implications for phase transitions in confined volumes
我们提出了一个简单的统一模型的结晶和熔化温度，通过显示均匀的成核和相变驱动增厚预先存在的表面层的限制条件的更一般的异相成核的情况下。此外，在一级近似下，所有这些过程都可以用扩展的经典成核理论来描述。该模型也可以适用于相变温度在有限的体积，提供可靠的值的系统内的界面张力是可确定的。然后可以预测任何转化途径的预期熔融和结晶温度。
2007-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics study of melting of a bcc metal-vanadium I: mechanical melting
我们提出了分子动力学模拟的体心立方金属，钒的均匀（机械）熔化过渡。我们研究了名义上完美的晶体以及一个，包括点缺陷。根据玻恩准则，固体不能膨胀到临界体积以上，在临界体积处发生“刚性突变”。这种突变是由弹性剪切模量的消失引起的。我们发现，这个临界体积是独立的路径，通过它是通过加热晶体，或通过添加在恒定温度下的膨胀晶格的材料达到。总的来说，这些结果与以前发现的fcc金属铜相似。模拟建立了机械熔化温度作为杂质浓度的函数的相图。我们的研究结果表明，玻恩熔化模型适用于体心立方金属在名义上完美的状态，并在点缺陷的情况下。
2003-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Finite size effects on surface excess quantities: application to crystal growth and surface melting of epitaxial layers
从宏观上看，表面熔化或生长模式的相变可用经尺寸效应修正的吉布斯过剩量来描述。本研究的目的是考虑这样的修正量来描述外延层的表面熔化和Stranski Krastanov转变。引入的尺寸效应可以预测Sttranski Krastanov生长模式的润湿层平衡厚度，并描述和分类两种不同的熔化情况：由一级相变引起的不完全预熔化和由连续过热引起的连续预熔化
2004-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Melting of crystalline solids
结果表明，在熔化温度下，热声子振动与表面原子/分子层的晶格振动是自共振的。这种自共振发生在明确定义的温度下，并触发原子/分子片或片晶从晶体表面脱离。五种物质的热力学数据被用来检验这一假设。计算出的平均声子振动波长等于或谐波的d-间距的原子/分子片。所提出的模型能够解释熔化的所有特征。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Melting at dislocations and grain boundaries: A Phase Field Crystal study
用相场晶体方法研究了位错和晶界熔化的三维问题。孤立的位错被发现熔化从他们的核心径向向外，作为本地化的过剩弹性能量驱动器的熔体半径的幂律发散。低至中等角度晶界内的位错熔化类似，直到当相邻熔化区域合并时发生角度相关的一阶润湿转变。高角度的边界内的屏蔽近似处理，并讨论了有关的合奏，亚稳性和晶粒尺寸的问题。
2008-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Lindenmann Rule Applied to the Melting of Crystals and Ultrastable Glasses
在熔化温度Tm处，热振动的均方振幅根与原子间距离的比率是普适常数dls。通过控制液体到固体和液体到超稳定玻璃转化的体积节能eS（或Delg）*DHm完成的经典吉布斯自由能变化导致等于eS（或Delg）的通用常数，DHm是晶体熔融焓。用最小值0.217和0.103预测了纯金属液态元素在普适约化温度0 g =（Tg-Tm）/Tm =-0.6223时超稳定玻璃的形成。
2016-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Melting of superheated crystals initiates on vacancies
在大量的理想晶体中，我们发现，当快速迁移的原子挤压或湮灭邻近的空位并产生无序簇时，系统中存储的迁移热超过空位的配位原子形成液相所需的焓增加，即液相从空位成核。此外，体积分析也很好地支持了这一点。该空位分解模型提供了有关熔点、潜热和熔化时体积变化的定量信息，从而阐明了熔化机理。
2010-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Melting-freezing cycles in a relatively sheared pair of crystalline monolayers
在布朗动力学模拟中，研究了两个有序的二维单层粒子相互剪切时产生的非平衡动力学行为。随着驱动速率的增加，观察到一系列奇怪的非平衡态，其中最引人注目的是无序和有序状态之间不规则交替的滑动状态。我们评论这些周期的可能机制，以及可以观察到它们的实验。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite size effects on surface excess quantities: application to crystal growth and surface melting of epitaxial layers
从宏观的角度来看，表面熔化或二维（2D）向三维（3D）生长模式（Stranski-Krastanov转变）的相变可以用尺寸效应适当修正的吉布斯过剩量来描述（因为通常的吉布斯过剩量只对半无限系统有很好的定义）。本研究的目的是考虑这样的修正量来描述外延层的表面熔化和Stranski-Krastanov转变。通过引入这种尺寸效应，我们可以预测出在Stranski-Krastanov生长模式下的润湿层的平衡厚度，并可以描述和分类两种不同的熔化情况：由一级相变所引起的不完全熔化和由连续过热所引起的连续预熔化
2007-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth of LiGd1-xLuxF4 solid solutions by zone melting technique
混合物（1 - x）LiGdF 4 + x LiLuF 4（0.50？\leq x \leq 0.75）在反应性HF气氛下进行单区熔化循环，旨在研究LiGd 1-xLuxF 4固溶体的晶体生长。通过扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱法和X射线粉末衍射法对铸锭进行了相鉴定和成分研究。与LiGd 1-xLuxF 4固溶体的形成有关的酒吧的透明区域被发现在混合物中的Lu的初始量成比例地扩大。Gd偏析到锭的末端。
2012-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Fragility and thermal expansion control crystal melting and the glass transition
该研究利用非仿射晶格动力学推导 $T_g$ 与 $T_m$ 的解析关系，解释二者约 $2/3$ 的普遍比值及其与 $m/α$ 的正比规律。
2025-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hidden universality in dislocation-loops mediated three-dimensional crystal melting
University of Milan（米兰大学）；University of Göttingen（哥廷根大学）
该研究揭示了位错环在熔化过程中的普遍能量比例，为熔化机制提供了微观解释，并解释了与玻璃转变相关的经验规则。
2026-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local melting attracts grain boundaries in colloidal polycrystals
我们发现，激光诱导的局部熔化吸引和变形的二维胶体晶体中的晶界。当与晶粒边缘接触的熔化区域再结晶时，它使晶界变形-这种吸引力是由变形的晶界构型的多样性驱动的。此外，这种吸引力提供了一种制造任意形状的人工胶体晶粒的方法，使晶界动力学的新实验研究成为可能，并最终暗示了一种制造具有设计师微结构的材料的新方法。
2017-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Femtosecond laser induced structural dynamics and melting of Cu (111) single crystal. An ultrafast time-resolved x-ray diffraction study
利用飞秒、8.04 KeV的X射线脉冲，研究了400 nm、100 fs激光脉冲辐照下云母衬底上150 nm Cu（111）单晶的晶格动力学。对于低于损伤和熔化阈值的泵浦能量密度，我们观察到由于形成爆炸力而导致的晶格收缩，以及周期为~69 ps的相干声学声子。在较大的泵浦能量密度下，通过监测探测fs X射线摇摆曲线的强度演化，实时测量了固液相变、退火和再结晶，并与理论模拟结果一致。实验数据表明，熔化过程是一个纯粹的热相变。这项研究提供了，在实时，一个超快的时间分辨的详细描述发生的重要过程，作为一个结果，飞秒光脉冲与Cu（111）晶体表面相互作用。
2016-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Step-wise Behavior of Vortex-Lattice Melting Transition in Tilted Magnetic Fields in Single Crystals Bi2Sr2CaCu2O8+d
通过面内电阻率测量研究了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_（8 +d）单晶在远离c轴向ab面倾斜的磁场中的涡旋晶格熔化转变。为了避免在传统的输运测量中阻碍熔化转变的表面势垒效应，我们使用了电接触的Corbino几何。首次获得了Bi_2Sr_2CaCu_2 O_（8 +d）熔融转变的完整Hc-Hab相图。c轴熔化场分量Hc-melt表现出新颖的、阶梯式的面内磁场Hab依赖性，并在交叉涡旋晶格结构的基础上进行了讨论。在ab面附近观察到的电阻行为的急剧变化表明从一级到二级相变的转变。
2000-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direction-dependent secondary bonds and their stepwise melting in a uracil-based molecular crystal studied by infrared spectroscopy and theoretical modeling
在1，4-双[（1-hexylurac-6-yl）ethynyl]苯晶体的三个晶体学方向上确定了三种类型的超分子相互作用。这三个相互作用，其特征在于其最强的组成部分，是：分子间的双键沿分子轴，伦敦分散体的相互作用的己基链连接这些线性组件，和$π$ - $π$堆叠的芳香环垂直于分子平面。加热时，发生两种转变，在473 K时己基链无序化，然后在534 K时氢键熔化。键和跃迁的性质是通过基质隔离和温度依赖性红外光谱确定的，并得到理论计算的支持。
2017-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Laser-diode-heated floating zone (LDFZ) method appropriate to crystal growth of incongruently melting materials
针对传统的灯加热浮区法存在的光聚焦范围宽、光聚焦不均匀等问题，特别是对非一致性熔化材料的晶体生长造成困难，提出了激光二极管加热浮区法（LDFZ）。我们模拟了LDFZ方法的光聚焦特性，使照射光均匀并主要限制在熔融区。我们设计并组装了LDFZ炉，并通过实际晶体生长演示了它的工作原理。该方法适用于各种材料，并且即使对于不一致熔化的材料也能够稳定且可再现地生长晶体。我们已经成功地在晶体生长的代表性不一致的熔融材料，如BiFeO 3和（La，Ba）2CuO 4，这是很难通过常规方法生长。LDFZ方法还建立了对样品偏心和高效加热的耐受性。
2012-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Melting of Polarization Vortices Crystals and Chiral Phase Transitions in Oxide Superlattices
用第二原理方法研究了（PbTiO $_3$）$_n$ /（SrTiO $_3$）$_n$超晶格中极化涡旋的平衡排列.我们发现，在低温下，极化涡组织在一个规则的安排，顺时针和逆时针方向的旋涡交替的位置，从而导致一个晶体状的结构，具有明确的手性。这种手性晶体在临界温度$T_\mathrm{M}$下熔化成手性液体，其中长程序丢失，但手性保留。在甚至更高的温度下，$T_\mathrm{C}$，发生第二个相变，在此极化涡旋的手性液体失去其旋向性。这两种相变都可以通过适当选择序参量来识别。
2022-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Cascading crystallographic transitions and melting curve of elemental zirconium
对于每个鉴定的结晶相α、ω、β、β ′和β双′分别分析的实验数据的精确拟合产生与文献中所要求的不同的体积模量Bo和Bo ′以及不同的零压体积（Vo）。特别注意的是，体心立方相表示级联过渡β到β素数β双素数与体积塌陷。本分析揭示了存在的BCC-β总理阶段，这是第一次在这里报道。结果表明，在约58 GPa β到β '的一级体积坍塌之后，是一个温和的过渡到bcc-β双'相。β ′相在110 GPa下是稳定的。在110 GPa以上bcc-β双素数占主导地位，并稳定到约220 GPa。导出的bcc-双素体模量通过Lindemann-Gilvarry准则确认，因为Bo和Bo素数同时拟合P-V EOS和P-T熔化数据点（组合方法）。元素Zr的计算的熔化曲线，考虑到热压力Poth移位和升高的熔化Tmo Prime在Poth，产生非常好的拟合的实验熔化数据，允许安全的外推到高压和高温。此外，结合的方法导致直接确定的Greuneisen参数gammao，需要应用近似的Lindemann-Gilvarry熔化公式。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Heterogeneous Melting in Phase Change Memory Devices
我们提出了热力学结晶和熔化模型，并根据动力学和热力学参数计算了$Ge_2 Sb_2 Te_5$中的相变速度。计算的相变速度是晶粒尺寸的强函数，较小的晶粒在较低的温度下开始熔化。相变速度是温度的连续函数，温度决定结晶和熔化速率。因此，设置和复位时间以及开关的功率和峰值电流要求是晶粒尺寸的强函数。晶界非晶化可以导致小晶粒相变材料的单元电阻的充分增加，即使整个有源区没有完全非晶化。孤立的晶粒留在非晶区，淬火核，促进模板晶体生长，并显着减少相变存储器单元的设置时间。我们证明了非均匀熔化的重要性，通过2-D的相变模拟与动态材料相变模型相结合。我们的研究结果表明，复位和设置时间的顺序为~1 ns的30 nm宽的限制纳米晶（7.5 nm - 25 nm半径的晶体）相变存储器单元。
2018-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Entropic Stabilization of bcc Crystals Near Melting
预测具有低潜热的晶体从熵稳定的体心立方对称熔化。在这个弱的一阶跃迁中，预计会出现强相关的波动，这可能会改变跃迁的性质。在这里，我们将展示如何大的波动稳定体心立方晶体形成的带电胶体，引起强烈的幂律相关的异质动力学。此外，我们发现，显着的非仿射粒子位移导致的非仿射剪切模量在过渡消失。我们解释这些意见，重新制定的博恩-黄理论占nonaffinity，说明了一个场景的有序固体达到一个经典的晶格动力学失败的状态。
2017-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pressure-dependent melting and crystallization of B2-NiAl from neural-network molecular dynamics
Joint Institute for High Temperatures（高温联合研究所）；Joint Institute for Nuclear Research（核物理联合研究所）
本研究利用神经网络分子动力学模拟，揭示了B2-NiAl在高压下熔化温度随压力显著升高，且熔化过程保持同成分熔化，为理解其高压热力学行为提供了原子级证据。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Crystal Growth in the Presence of Surface Melting: Novel Behavior of the Principal Facets of Ice
我们测量了在-2 ℃> T > -40 ℃的温度范围内，水蒸气中冰的主要小平面表面的生长速率作为过饱和度的函数。我们的数据很好地描述了一个无位错层形核模型，参数化的连接系数作为过饱和度的函数α（σ）= Aexp（-σ_0/σ）。测量的基面和棱晶面的参数A（T）和σ_0（T）表现出复杂的行为，这可能源于冰表面结构随温度的变化，特别是当T > -15 ℃时表面融化的开始和发展。从σ_0（T）中我们提取了两个小平面表面的台阶能β（T）作为温度的函数。台阶能β（T）是平衡冰面的一个基本性质，可以用分子动力学模拟计算，从而对冰在三相点附近的神秘表面结构产生新的认识。
2012-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic-continuum modeling of short laser pulse melting of Si targets
以硅为例，提出了一个模拟超短激光诱导半导体固体熔化过程的原子连续模型。在原子水平上用分子动力学方法研究了瞬态非平衡相变机制的动力学，而在连续介质中考虑了激光吸收、强烈的电子-声子非平衡、快速扩散和光激发自由载流子引起的热传导。我们给出了详细的描述模型，然后将其应用于研究短激光脉冲熔化自支撑Si薄膜的机制。研究了激光诱导晶格压力和温度对熔化动力学的影响。两个竞争的熔化机制，异质性和均匀性，被确定。除了经典的非均相熔化机制之外，材料内部均匀的液相成核对熔化过程有显著的贡献。模拟结果表明，由于晶体的开放金刚石结构，激光产生的内部压应力降低了晶体对均匀熔化的稳定性。因此，后者可以在激光加热后的几微微秒内呈现出巨大的特征。由于模型化的Si材料的负熔化体积，约7.5%，材料在相变时收缩，松弛压缩应力，并且随后的熔化不均匀地进行，直到消耗过量的热能。的阈值通量值，在该值处，液体的均匀成核开始有助于固-液界面的经典非均质传播，被发现从一系列的模拟在不同的激光输入能量密度。在Si的例子中，半导体的激光熔化动力学被发现与具有fcc晶体结构的金属的激光熔化动力学明显不同。
2014-11-16 cond-mat.mtrl-sci
The Melting Curve and Premelting of MgO
MgO的熔化曲线是用分子动力学和一个非经验的，多体势。我们还通过计算晶体在熔化过程中的动力学结构因子研究了预熔效应。熔化曲线的模拟进行周期性的边界条件与细胞高达512个原子使用从头变分诱导呼吸（VIB）模型。通过计算$% ΔH_m$和$ΔV_m$并积分Clapeyron方程获得熔解曲线。我们的$% ΔH_m$与以前的估计是一致的，我们得到了一个合理的$ΔV_m$，但我们的熔化斜率dT/dP（114 K/GPa）是三倍以上的Zerr和Boehler [1994]（35 K/GPa），这表明一个问题的实验熔化曲线，或指示外来的，非离子行为的MgO液体。我们计算了$S(q,ω)$从模拟的1000原子团簇使用的潜在诱导呼吸（PIB）模型。动态结构因子$% S(q,ω)$中的低频峰出现在熔点以下，这似乎与大量多原子扩散交换的发生有关。这些交换可能有助于破坏晶体状态的稳定，并与早期模拟中提出的固有晶体不稳定性有关。
1996-05-03 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Melting temperature shifts from quantum fluctuations in generalized Wigner crystals
National High Magnetic Field Laboratory（国家强磁场实验室）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；Cornell University（康奈尔大学）
研究揭示量子涨落与热涨落的竞争关系，通过广义威格纳晶体态的发现，探讨量子效应如何影响熔化温度，发现其可能高于经典估计。
2026-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Note: Melting criterion for soft particle systems in two dimensions
本文提出了一个具有软长程相互作用的二维晶体熔化的简单判据。它指出，一个理想的晶格的横向声速的热速度的比率是一个准普适数接近$4.3$在熔化。该判据是根据Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young二维熔化理论，结合在软相互作用极限下横向与纵向声速之比很小的观测结果而得出的。该标准的应用允许以简单但相对准确的方式估计熔化线。二维弱屏蔽汤川系统代表一个相关的例子考虑。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Freezing and Melting Hysteresis Measurements in Solutions of Hyperactive Antifreeze Protein from an Antarctic Bacteria
抗冻蛋白（AFP）在冷适应生物中进化，并通过阻止冰晶生长来保护它们免受寒冷条件下的冻结。最近，我们已经定量地表明，AFP的吸附不仅可以防止冰的生长，而且可以防止冰的融化。AFP的这种融化抑制导致过热的冰（Celik等人，PNAS 2010），这不是众所周知的现象。在这里，我们提出了我们最近的研究结果，其中Ca2+依赖性高活性AFP从Marinomonasprimoryensis（MpAFP）清楚地显示了这一属性。此外，我们发现，最初被这种类型的AFP稳定和保护的冰晶可以过度生长，然后融化回原始晶体。这种可重复的过程可能是由于融化抑制，并支持AFP不可逆地结合到冰表面的想法。
2012-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
