Inverse melting in lattice-gas models
逆熔化是在两种氦同位素中观察到的现象,通过这种现象,晶体在恒定压力下冷却时熔化。我调查离散空间类似物的逆熔化的两个实例的三角形格子气体系统赋予软核排斥和短程吸引力。为了重建相图,我同时使用转移矩阵和蒙特卡罗方法,以及低温系列展开。在一种情况下,出现了一种让人联想到氦的相行为,其中松散堆积相(在低温下为固体状,在高温下为液体状)在低压下延伸到零温度,并且可以通过等压冷却熔化紧密堆积的固体。与以前的模型研究的逆熔化不同,目前的现象的驱动机制主要是几何的,与较大的自由能成本的“空位”在松散堆积的固体比在紧密堆积的。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Lattice stability and high pressure melting mechanism of dense hydrogen up to 1.5 TPa
晶格稳定性和亚稳定性,以及熔化,是致密氢的物理和化学的重要特征。采用从头算分子动力学(AIMD)方法,研究了金属氢在1.5 TPa以下的经典过热极限和熔化线。计算结果表明,经典的过热度约为100 K,当压力超过500 GPa时,经典的熔化曲线在350 K处变平。这些信息使我们能够估计阱深度和晶体熔化时必须克服的势垒。采用路径积分分子动力学(PIMD)方法计算了核量子效应(NQE),结果表明,超热极限和熔化温度都降低到室温以下,但熔化温度永远不会达到绝对零度。详细的分析表明,熔化是热激活的,而不是由纯零点运动(ZPM)驱动。广泛的PIMD模拟进一步支持了这一论点,证明了Fddd结构在低温下抗液化的稳定性。
2016-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Influence of Point Defects on the Shear Elastic Coefficients and on the Melting Temperature of Copper
采用分子动力学模拟方法研究了点缺陷对铜剪切弹性系数的影响。我们发现,空位并不影响这些系数在所有,而引入的介电常数导致弹性系数的大幅度降低。该模拟建立了熔化温度作为材料密度的函数的相图。没有自由表面的晶体在比容达到临界值(等于液相的实验体积)时,由于C ′ =(C/sub/11-C/sub/12)/2消失而经历整体机械熔化。这个临界体积是与历史无关的,在这个意义上,它可以通过加热晶体或通过在恒定温度下添加缺陷来达到。这些结果推广了玻恩模型的熔化的情况下,点缺陷。
2001-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Dislocation lines as the precursor of the melting of crystalline solids observed in Monte Carlo simulations
本文用Lennard-Jones面心立方系统的定压蒙特卡罗模拟分析了晶体熔化的微观机理。超过熔化温度的0.8的顺序的温度,我们发现,相关的激发线的缺陷。这些线中的每一条都具有在面心立方缺陷晶格上的各种长度的随机游走的结构。我们确定这些线与最近提出的熔化的唯象理论中的位错。在接近熔化时,我们发现出现了穿过整个系统的长线。我们认为,这些长线是熔化过程的前兆。
2003-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Inverse melting in a two-dimensional off-lattice model
我们进行了计算机模拟的一个简单的,二维的非晶格模型,表现出逆熔化。单分散系统包括核心软化磁盘相互作用,通过一个排斥方肩位于一个有吸引力的方井。通过系统地改变势参数,我们增加了压力范围内的液体冻结到晶体等压加热。这种效果在很大程度上取决于肩部的范围。尽管发生在两个维度上,熔融转变是一级的,并且是液体,而不是六方晶或准晶相。我们还提供了一个常用的关联函数用于确定在一个系统中的平移排序的程度上的评论。
2014-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Estimating melting curves for Cu and Al from simulations at a single state point
本研究利用同构理论,从单一状态点模拟估算Cu和Al的熔化曲线,验证了方法的准确性,并指出金属可能普遍存在重入熔化现象。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Pressure-temperature phase diagrams of selenium and sulfur in terms of Patashinski model
计算了Se和S的压力-温度相图。熔化和多形相变都在统计Patashinski模型的框架下描述。计算结果与Brazhkin等人的实验数据符合得很好。al.
2002-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Non-Markovian melting: a novel procedure to generate initial liquid like phases for small molecules for use in computer simulation studies
液相的计算机模拟需要一个初始配置。这种初始构型或“快照”的制备通常涉及固相的熔化。这种熔化通常通过在低压下加热系统来进行,然后在熔体形成后进行长时间的再压缩和冷却。本说明着眼于一种新的技术,从一个完美的晶体使用标准的蒙特卡罗模拟代码产生的液相。
2009-07-16 cond-mat.stat-mech
Comparing four hard-sphere approximations for the low-temperature WCA melting line
通过结合界面钉扎模拟和Clausius-Clapeyron方程的数值积分,我们精确地确定了Weeks-Chandler-Andersen(WCA)系统在40年温度范围内的熔点共存压力和流体/晶体密度.这些数据用于比较玻尔兹曼,安德森-周-钱德勒,巴克-亨德森和Stillinger硬球近似的熔化线预测。Andersen-Weeks-Chandler理论和Barker-Henderson理论给出了最准确的预测,它们都在零温度极限下工作得很好,这里导出了零温度极限的解析表达式。
2022-04-29 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a two-dimensional system with anomalous liquid properties
利用蒙特卡罗模拟技术,我们计算了二维方肩方阱势的相图,该二维方肩方阱势先前已被证明表现出与亚稳液-液临界点一致的液体异常。我们考虑了液相,气相和五种晶相,发现所有的熔点线都是一级的,尽管有一个小范围的亚稳性。一条熔化线呈现出温度最大值,以及压力最大值,这意味着在小的压力范围内反向熔化。
2012-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Large-Scale Simulations of the Two-Dimensional Melting of Hard Disks
为了研究二维硬盘流体中的熔化转变,已经进行了涉及超过一百万个粒子的大规模计算机模拟。范德瓦尔斯环以前观察到的压力-密度关系的较小的模拟被证明是一个工件的有限尺寸效应。结合键取向顺序的详细缩放分析,新的结果为Halperin-Nelson-Young图像提供了令人信服的证据。平移阶的标度分析也产生了熔化密度的下限,这比以前认为的要高得多。
2005-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulations of Two-Dimensional Melting on the Surface of a Sphere
我们模拟了一个被限制在球表面的经典粒子系统与一个排斥的$r^{-12}$势相互作用。在具有周期性边界条件的平面上模拟的相同系统在压力-密度图中具有范德华循环,这通常被解释为一阶熔融转变的证据,但在球体上不存在这样的循环。我们还研究了结构因子,并从第一峰的宽度作为密度的函数,我们可以表明,相关长度的增长是符合KTHNY理论。这表明二维熔化现象的模拟最好在球体表面上进行。
1998-02-16 cond-mat.stat-mech
Surface Melting of the Vortex Lattice in Layered Superconductors: Density Functional Theory
研究了在层间约瑟夫森耦合消失的情况下,$ab$ -表面对层状超导体中涡旋-固体到涡旋-液体转变的影响。我们推导了半无限样品中饼状涡之间的相互作用,并将冻结的密度泛函理论应用于该系统。我们得到了一个有效的单组分序参量理论,它可以用来描述表面的涡格熔化的影响。由于在表面附近没有保护层,在表面附近形成的涡格更容易受到热波动的影响。根据磁场的值,我们预测一个连续或不连续的表面熔化过渡。对于中间值的磁场,表面熔化连续,协助形成的液相和抑制滞后以上的熔化过渡,预测与实验结果一致。对于非常低和非常高的磁场,表面不连续地熔化。这两种不同的表面熔化的情况下,分开的两个表面多临界点,我们位于熔化线。
2006-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Phase diagram and crystal melting of helium-4 in two dimensions
本研究利用神经量子态结合定压变分蒙特卡罗方法,探究二维氦-4的零温相图与熔化机制,识别出一级液-固相变及中间区域的六方序特征,并发现Rényi-2纠缠熵在凝固时急剧下降。
2024-12-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Two state model for critical points and the negative slope of the melting-curve
我们提出了一个热力学模型,它解释了在熔融曲线中存在的负斜率,如在高压下的碱金属和分子氢等不同的系统中所观察到的。我们假设系统的组成部分可以处于两种定义明确的状态之一-一种与低能量相关,另一种与低体积相关。该模型表现出一些可测量的功能,也观察到在这些系统中,因此预计将与所有负克拉珀龙斜率系统:一阶相变,热力学异常Widom线。熔化曲线最大值是模型的一个特征,但出现在固体中状态变化发生的压力以下:固-固转变与熔化线最小值有关。一个例子的模型拟合钾的钙钛矿过渡进行了讨论。
2021-03-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
How universal is the Lindemann criteria in melting of Lennard-Jones polydisperse solids?
通常认为,当结晶固体颗粒的均方位移(MSD)超过阈值时发生熔融。这被称为林德曼标准,由林德曼于1910年首次提出。然而,Chakravarty等人证明了这种常识是不充分的,因为当压力也允许沿着相图的共存线变化时,熔融时的MSD可能是温度依赖性的[Chakravarty C,Debenedetti PG和Stillinger F H 2007 J.Chem.Phys.126 204508]。本文通过对二维和三维多分散Lennard-Jones固体的广泛的分子动力学模拟表明,在熔融时,粒度分布的小极限和大极限上的颗粒表现出显著不同的林德曼比。尽管MSD中存在所有分散体,但发现在尺寸分散度为5-10%时,熔融在两个维度上都是一级的。
2016-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Connection between dynamics and thermodynamics of liquids on the melting line
大量液体和聚合物的动力学表现出简单的排斥逆幂律(IPL)势的标度特性,最显著的是弛豫数据作为变量TVγ的函数的叠加,其中T是温度,V是比容,γ是材料常数。具有相同指数Γ=γ的相关标度律TmVmΓ将模型IPL液体的熔化温度Tm和体积Vm联系起来;然后液体动力学在熔点不变。受实验观察到的液晶相变的动力学不变性的启发,我们确定了大量非缔合液体的动力学和熔点标度指数γ和Γ。不含极性键的刚性球形分子具有r =γ;因此,约化弛豫时间、粘度和扩散系数沿熔点线均为常数。对于其他液体,γ总是> r;即,动力学对体积比对熔点更敏感,并且对于这些液体,在熔点的动力学随着Tm的增加(即,压力的增加)而减慢。
2011-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Absence of superheating for ice Ih with a free surface : a new method of determining the melting point of different water models
对具有自由表面的冰Ih进行了分子动力学模拟。模拟在几个温度下进行,每次运行持续超过7 ns。在高温下,冰融化。它表明,融化过程开始在表面和传播到大部分的冰块。当温度低于熔点时,我们在冰面上观察到一层薄薄的液体,但冰块在整个过程中保持稳定。一旦温度达到熔点,整个冰块就会融化。我们的研究结果表明,与传统的模拟在NPT合奏的情况下,过热的冰Ih与自由表面不会发生。这样就可以估计零压力下冰的熔点。我们应用的方法,以下列模型的水:SPC/E,TIP 4P,TIP 4P/Ew,TIP 4P/冰和TIP 4P/2005,并发现良好的协议之间的熔化温度通过此程序获得的值从自由能计算或直接模拟的冰/水界面。
2013-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech