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晶体熔化的计算机模拟
  熔化是自然界最常见的一种现象。无论是金、银、铜还是铁、铅、铝,超过了他们的熔点就会变成液体。这似乎是一个颠扑不破的真理。随着微电子器件的小型化、高集成度,金属连接线的厚度和线宽已进入纳米尺度,而电子器件的使用中不可避免地会带来温度的升高,纳米级金属颗粒或薄膜的熔化温度普遍低于相应块状材料的平衡点,并随颗粒直径或薄膜厚度的减小而显著下降。于是,提高纳米金属材料的热稳定性便成为亟待解决的问题。卢柯研究组的科研人员利用叠层轧制的方法制备出铅的薄膜样品,并利用计算模拟技术研究了过热晶体的熔化机发现过去提出的Lindemann机制与Born机制在预测过热晶体熔点时非常接近,说明两机制在过热晶体融化形核时是统一的,这一结果从根本上描述了晶体过热机制及其融化过程,将晶体熔化的Lindemann热振幅判据、Born刚性失稳机制和动力学均匀形核失稳机制紧密联系起来,提供了过热晶体熔化的完整图像,大大深化了人们对晶格热稳定性的认识。此结果发表于2001年7月出版的《Phys. Rev. Lett》上,得到了国际同行的高度评价。著名物理冶金学家、剑桥大学罗伯特 卡 恩(R.W.CAHN)教授2001年10月11日在《NATURE》杂志上发表了题为"从晶体内部熔化"的论文,认为此项工作将"长期以来无法确定的引起固体熔化控制因素的 不同观点成功地统一起来",并"从原子层次上解决了熔体发生机制的问题"。
附原文如下:
Melting mechanisms at the limit of superheating. Physical Review Letters 87(5) (2001) 55703. [全文 ]
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本页最后更新:2003/11/27
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