Fast diffusion of a Lennard-Jones cluster on a crystalline surface
我们提出了一个分子动力学研究大的Lennard-Jones集团在晶体表面上的演变。描述了集群的静态和动态特性。我们发现,大集群可以迅速扩散,实验观察到的。团簇和衬底的晶格参数之间的失配的作用被强调来解释团簇的扩散。这种扩散可以被描述为一个布朗运动引起的vibrationnal耦合到基板,一种机制,以前没有被认为是集群扩散。
1997-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Note: Sound velocities of generalized Lennard-Jones ($n-6$) fluids near freezing
在最近的一篇论文[S。Khrapak,Molecules { \bf 25},3498(2000)]计算了常规Lennard-Jones系统在液-固共存时的纵向和横向声速。结果表明,声速几乎保持不变沿液-固共存边界线,其幅度是可比较的排斥软球和硬球模型在流体-固体相变。这意味着吸引力不影响流体-固体相变时的声速的大小。本文通过研究广义Lennard-Jones $n$-6流体($n$从$12$到$7$),进一步证明了这一点,并证明了排斥项的陡度对声速的大小只有很小的影响。
2021-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polytypism in the ground state structure of the Lennard-Jonesium
我们提出了一个系统的研究十九种不同的周期性结构的稳定性使用有限范围的Lennard-Jones势模型讨论的影响的压力,势截断,截止距离和Lennard-Jones指数。所考虑的结构是六方密排(hcp),面心立方(fcc)和其他17个多型堆积序列,如dhcp和$9R$。我们发现,在一定的压力和截止距离值,无论是面心立方还是六方密相都不是以前所报道的基态结构,而是不同的多型序列。这种行为表现出很强的依赖于潜在的尾部被截断的方式。
2017-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Molecular dynamics simulation of graphene on Cu(111) with different Lennard-Jones parameters
采用分子动力学模拟研究了石墨烯与铜(111)表面的相互作用。我们已经表明,它是可能的,以适应Lennard-Jones势导致正确的值的结合能和结合距离,并在同一时间,产生实验观察到的莫尔超结构。给出了结合能、结合距离和石墨烯厚度与势能和旋转角参数的关系。
2016-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment On "A modified Lennard-Jones-type equation of state for solids strictly satisfying the spinodal condition"
采用孙久勋提出的mGLJ状态方程计算固体的结合能(孙久勋,物理学杂志:康登斯第17号事项,L103(2005))被认为是错误的。我们还观察到,使用mGLJ势计算的热力学性质发散的材料,其体积模量在平衡时的压力导数小于5。因此,mGLJ势不能用于液态理论和分子模拟来获得热力学性质。
2013-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Single-parameter aging in a binary Lennard-Jones system
本文通过计算机模拟2:1的Kob-Andersen二元Lennard-Jones混合物来研究物理老化,该混合物比标准的4:1组合物更不容易结晶。从热平衡状态开始,以下四个量的时间演化是监测以下上下跳跃的温度:势能,维里,平均平方力,和拉普拉斯的势能。尽管这里研究的温度跃变比以前的实验要大得多,但在很好的近似情况下,所有四个量都符合实验中针对小跃变推导和验证的单参数老化方案[Hecksher等人,J. Chem.Phys.142,241103(2015)]。作为一个共同的材料时间为不同的量监测的单参数老化的进一步确认,他们的松弛部分被发现是几乎相同的所有温度跳跃。
2021-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasi Harmonic Lattice Dynamics and Molecular Dynamics calculations for the Lennard-Jones solids
我们提出了分子动力学(MD),准谐波晶格动力学(QHLD)和能量最小化(EM)计算的Ne,Ar,Kr和氘的晶体结构作为压力和温度的函数。新的Lennard-Jones(LJ)参数获得的Ne,Kr和Xe再现密度的实验压力依赖性。我们采用了一种简单的方法,结合QHLD和MD计算的结果,以实现良好的一致性与实验从0 K熔化密度。熔化与QHLD近似给出的固体的固有不稳定性进行了讨论。(See http://www.fci.unibo.it/~valle查阅相关论文)
1998-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Lennard-Jones clusters: A characterization of the activation-relaxation technique
用活化-弛豫技术研究了Lennard-Jones团簇的势能面。该方法将构型能量景观中的事件定义为两步过程:(a)构型首先从局部最小值激活到附近的鞍点,并且(b)然后松弛到新的最小值。虽然ART已成功地应用于广泛的材料,如a-Si,a-SiO2和二元Lennard-Jones玻璃,问题仍然存在关于该技术的偏见。我们解决这些问题中的一些ART产生的事件在伦纳-琼斯(LJ)集群,一个系统,其中很多是已知的详细研究。特别是,我们研究了鞍点的分布,配置之间的路径,和路径的可逆性。我们发现,ART可以识别所有的轨迹与一阶鞍点离开一个给定的最小值,是完全可逆的,并采样事件后的Boltzmann重量在鞍点。
2000-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The Lennard Jones Potential Revisited -- Analytical Expressions for Vibrational Effects in Cubic and Hexagonal Close-Packed Lattices
解析公式推导的零点振动能和非谐修正的凝聚能和模式Grüneisen参数内的爱因斯坦模型的立方晶格(SC,BCC和面心立方)和六方密堆积结构。这扩展了Lennard Jones和Ingham在1924年,Corner在1939年和Wallace在1965年所做的工作。该公式是基于描述的两体能量贡献的逆幂展开(扩展的Lennard-Jones势)。这些利用三维格和,可以转换为快速收敛的系列和准确地确定各种扩展技术。我们应用这些新的晶格和表达式的稀有气体固体和讨论相关的临界点。导出的公式给出了定性的,但仍然深入了解振动效应在固体中从最轻的(氦)到最重的稀有气体元素(oganesson),都提出了特殊的情况下,因为强大的量子效应为前者和强大的相对论效应为后者。
2020-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Crystallization of the Wahnström Binary Lennard-Jones Liquid
我们报道了Wahnström [G. Wahnström,Phys.Rev.A44,3752(1991)]。在微秒的时间尺度上进行亚稳态液体的分子动力学模拟。液体自发地结晶。晶体结构鉴定为MgZn_2。在液体中观察到瞬态微晶的形成。研究了不同温度和组成下的结晶情况。在高温下,微晶形成的速率是限制因素,而在低温下,限制因素是生长速率。在ρ = 0.82时,晶体的熔点T_m = 0.93。A_2B组份的最大结晶速率为T = 0.60 ± 0.02。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Phase behaviour of the quantum Lennard-Jones solid
Lennard-Jones势可能是不带电粒子(如惰性气体固体)相互作用的最广泛使用的模型之一。已知经典LJ固体的相图显示hcp和fcc相之间的转变。然而,量子Lennard-Jones固体的相行为仍然未知。采用基于路径积分的热力学积分分子动力学和晶格动力学计算方法研究了六方晶系和面心立方晶系Lennard-Jones固体的相稳定性。HCP相被证明是稳定的PIMD的量子效应,而fcc被证明是有利于晶格动力学,这表明一个可能的重入低压HCP相的高量子系统。惰性气体固体的相稳定性的影响进行了讨论。对于等同于氦的参数,由于零点振动引起的膨胀与量子熔化有关:在零压力下,两种晶体结构都不稳定。
2020-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph quant-ph
Hysteresis resulting from Lennard-Jones interactions
本文研究Lennard-Jones相互作用粒子系统中由鞍结分岔驱动的准静态迟滞机制,并通过平面四粒子四自由度约束系统案例展示多稳态、分岔与跃迁细节。
2023-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Cooling Rate Dependence and Dynamic Heterogeneity Below the Glass Transition in a Lennard-Jones Glass
本文用分子动力学模拟研究了二元Lennard-Jones混合物。我们首先考虑一个随时间线性冷却的系统,冷却速率为γ。通过改变伽马近四十年来,我们研究了冷却速率对玻璃化转变和所得玻璃的影响。我们发现所有的研究量的冷却速率的依赖性;随着冷却速率的降低,系统在降低温度时失去平衡,达到较低的温度,并获得增加的局部秩序。接下来,我们通过研究玻璃中最不动和最易动的颗粒来研究熔化过程的动力学。我们发现,它们的空间分布是不均匀的,不动/移动的颗粒被包围的密集/不太密集的笼子比平均颗粒。
1999-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Plastic Response of a 2D Lennard-Jones amorphous solid: Detailed analysis of the local rearrangements at very slow strain-rate
我们详细分析了一个模型非晶材料的原子响应提交塑性剪切在无热,准静态极限。在线性应力-应变行为之后,系统经历噪声塑性流动。我们表明,塑性流动是空间不均匀的。两种类型的塑性事件发生在系统中:四极局域重排,剪切带。粒子的个别运动的分析也显示了两个制度:一个超扩散制度,其次是扩散制度,即使在零温度。
2006-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Vibrations of closed-shell Lennard-Jones icosahedral and cuboctahedral clusters and their effect on the cluster ground state energy
计算了壳层数在2 ~ 9之间的Lennard-Jones二十面体和立方八面体团簇的振动光谱。振动态密度随团簇壳层数的演化进行了研究,并描述了二十面体和立方八面体团簇之间的差异。这使得量子计算的量子基态能量的集群在准谐波近似和比较之间的差异的两种类型的集群。结果表明,在量子处理中,闭壳层二十面体团簇的结合能与立方八面体团簇的结合能之间的差异大于经典处理的情况。
2004-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phase changes in selected Lennard-Jones X_{13-n}Y_n clusters
本文详细研究了X_{13-n} Y_n(n= 1,2,3)型二元Lennard-Jones团簇的热力学性质。采用经典Monte Carlo方法和路径积分Monte Carlo方法,结合并行回火技术,计算了总能量、热容和热容对温度的一阶导数。研究了杂质原子和量子效应对相变现象的修正。
2004-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Direct calculation of the crystal-melt interfacial free energies for continuous potentials: Application to the Lennard-Jones system
扩展到连续势劈壁分子动力学模拟方法最近开发的硬球系统[物理评论快报85,4751(2000)],我们计算的晶体-熔体界面自由能,$γ$,作为晶体取向和温度的函数的Lennard-Jones系统。在三相点,T* = 0.617,结果与Broughton和Gilmer [J. Chem. Phys. { \bf 84},5759(1986)]早期的裂解电位计算一致,然而,当前计算的更高精度允许我们精确地确定$γ$的各向异性。从我们的数据中,我们发现,在所有温度下研究,$γ_{111} < γ_{110} < γ_{100}$。与我们以前的硬球计算结果以及Asta、Hoyt和Karma [Phys. Rev. B,66100101(R)(2002)]最近对Ni的计算结果进行了比较。
2003-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Potential Energy Landscape in Lennard-Jones binary mixture model
Kob-Andersen Lennard-Jones二元混合物模型的势能景观已经仔细研究了从液体到过冷区,从T =2到T =0.46。在每个研究温度下,沿着时间演化的一千个独立的配置已经被检查。从初始构型开始,我们寻找最近的鞍(或准鞍)和最小势能。的振动态密度的起始和两个衍生的配置进行了评估。除了鞍点负本征值的个数外,其它物理量也显示出动力学停止温度的逼近。
2003-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Cooperative motion in Lennard-Jones binary mixtures below the glass transition
利用激活-弛豫技术(ART)研究了二元Lennard-Jones系统在玻璃化转变温度(Tg)以上和以下弛豫事件的性质。ART在所有温度下都以几乎相同的效率生成轨迹,从而避免了T_g以下的指数减速,并在各处提供广泛的采样。比较这些运行,我们发现,在一个事件中所涉及的原子的数量随着温度的强烈下降。特别是,在过冷液体中,激活事件是集体的,平均涉及30个或更多的原子,而低于T_g的事件主要涉及单个原子,对局部环境的扰动最小。这些结果证实了Tang等(Nature 402,160(1999))对最近NMR结果的解释和一般性。
2000-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Mapping the metastability of Lennard-Jones clusters by the maximum vibrational frequency
从振动的角度研究了Lennard-Jones(LJ)团簇的结构与稳定性的关系。通过假设的大小高达$N=1610$,我们证明了$N$的最大振动频率的依赖性反映了核心的几何形状(内部的集群),这将决定集群的整体几何形状。这使我们能够确定$N\le 150$的非二十面体结构的形成,$N\ge 752$的核心处的空位形成,以及$N = 1034$从二十面体结构到十面体结构的转变。我们应用最大频率分析方法对$19\le N \le 39$的亚稳团簇进行分类,在此基础上,对不同结构之间的转化途径进行可视化,同时对能垒高度进行了估计。
2021-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuous extremal optimization for Lennard-Jones Clusters
在本文中,我们探讨了一个通用的启发式算法,寻找高质量的解决方案,连续优化问题。该方法称为连续极值优化(CEO),可以被认为是极值优化(EO)的扩展,由两个部分组成,一个是负责全局搜索,另一个是负责局部搜索。只有一个可调参数,CEO的表现证明具有竞争力的更精细的随机优化程序。我们证明了一个著名的连续优化问题:Lennerd-Jones集群优化问题。
2004-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Designing ABO3 crystal structure with Lennard-Jones interatomic potentials
在本文中,我们的目标是设计具有简单的原子间Lennard-Jones(LJ)势和不设置任何初始Bravais晶格的ABO 3晶体结构,并通过分子动力学(MD)模拟来实现。在模拟中,原子间的平衡距离由LJ势决定。为了识别模拟系统的微观结构,我们计算了原子与其近邻原子夹角和原子间距的分布函数,并与理想晶格的结果进行了比较。结果清楚地表明,我们已经成功地产生ABO 3晶体结构的MD模拟。
2018-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Crystal growth kinetics in Lennard-Jones and Weeks-Chandler-Andersen systems along the solid-liquid coexistence line
用非平衡分子动力学模拟研究了Lennard-Jones和Weeks-Chandler-Andersen面心立方晶液界面(100)、(110)和(111)晶向固液共存线上的晶体生长动力学。观察到沿共存线的生长动力学减慢,这主要是温度效应,其他量如熔化压力和液体自扩散系数具有可忽略的影响。这两种潜力的增长动力学变得相似,在大值的熔化温度和压力,当两者都类似于一个纯粹的排斥性软球势。从熔体结晶的经典模型是在合理的定性与我们的模拟数据。最后,研究了几个单相经验熔化/冻结规则沿共存线的有效性。
2015-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The structure of Lennard-Jones nanowires encapsulated by carbon nanotubes
利用分子动力学模拟研究了碳纳米管包覆Lennard-Jones(LJ)纳米线的结构。我们发现,当碳纳米管的半径较小时,纳米线的结构非常简单,{ \it,}只形成多壳层纳米线。对于较大半径的碳纳米管,纳米线的结构变得更加丰富。除了晶体和多壳层NW外,还发现了三种新的NW:{ \it,}一种是由少量壳层包裹的混合NW,一种是在NW侧面有液滴状凹坑的晶体NW,一种是在NW侧面有液滴状凹坑的多壳层NW。得到了描述纳米线结构随LJ原子数变化以及纳米线与碳纳米管相互作用的相图。
2012-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lennard Jones Token: a blockchain solution to scientific data curation
本文提出基于以太坊的 Lennard Jones Token 概念验证系统,利用代币奖励和智能合约自动评估,激励用户提交低能 Lennard Jones 团簇结构,以改善科学数据管理与共享。
2023-12-01 cond-mat.mtrl-sci cs.NI
Lennard-Jones interatomic potentials for the allotropes of carbon
寻找合适的能准确描述材料晶体结构的原子间相互作用势是材料科学的重要课题之一。本文提出了几种由Lennard-Jones(LJ)势组成的原子间相互作用势来描述碳的同素异形体如金刚石和石墨的晶体结构和微观结构的演化。这些LJ势的有效性可以通过分子动力学(MD)模拟来检验。对于模拟系统的晶格识别,我们计算了原子与其近邻原子间夹角和原子间距离的分布函数,并检查了原子的排列。我们的模拟结果清楚地表明,我们已经成功地产生了金刚石和石墨结构的MD模拟和上述LJ势。
2018-07-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pressure dependence of the melting mechanism at the limit of overheating in Lennard-Jones crystals
本文用恒压蒙特卡罗模拟研究了表面自由Lennard-Jones晶体熔化机制的压力依赖性。过热温度($T_{OH}$)和结晶熔点($T_M$)之间的差随着压力的增加而增加。当粒子移动到势的排斥部分时,$T_{OH}$的性质发生变化。在体积跃变变得与压力无关的情况下存在交叉压力。过热极限是预先宣布的热激发大集群的缺陷。系统由这些大的缺陷簇控制的温度区随着压力的增加而增加。超过交叉压力,我们发现,激发的缺陷和他们的集群开始在相同的温度标度与$T_{OH}$。
2005-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theory of dynamical stability for two- and three-dimensional Lennard-Jones crystals
三维(3D)Lennard-Jones(LJ)晶体的动力学稳定性已经研究了很多年。面心立方和六方密堆积结构是动态稳定的,而体心立方结构仅对于以相对小的整数对$(m,n)$为特征的长程LJ势是稳定的。在这里,我们研究了二维(2D)LJ晶体的动力学稳定性,其中平面六边形,屈曲蜂窝,屈曲正方形结构的假设。根据$(m,n)$的不同,我们证明了二维和三维LJ晶体的稳定性可以分为四组。在解析表达式内研究了平面六边形、屈曲正方形和体心立方结构的不稳定性。讨论了LJ晶体与元素周期表中金属元素的结构稳定性关系。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-Sputtering of the Lennard-Jones Crystal
本研究给出了Lennard-Jones势面心立方(100)晶面的通用自溅射产额曲线,对比了其与金属实验值的吻合范围并解释了高能下的差异,还补充了部分能量下的角度依赖性数据。
2022-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph