图4-2 表面原子在2600k下随时间变化原子均方位移改变的MSD曲线
1表面1 2表面2 3表面3 4表面4
5表面5 6表面6 7表面7 8表面8
图4-1-2本实验模型,我们一共建立八层面,考虑到前面失败的原因和各种干扰因素,我们对模型进行了如下改善为,其中后二层固定,前六层为自由面,升高温度,考察其表面的熔化情况,在2600K时,我们对模型进行优化,释放该模型中的因为快速加热带来的应力,然后用MSD对运算结果进行统计分析为。由图可知,在2600K时,原子的第一层至第六层MSD随时间的几乎没变化。这表明原子层没有扩散运动,只是一种热振动,还保持相对完整的晶体状态。
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12108MDS(A) 1 2 3 4 5 6 7 826420020406080100120t(ps)
图4-3 表面原子在2700k下随时间变化原子均方位移改变的MSD曲线
1表面1 2表面2 3表面3 4表面4 5表面5 6表面6 7表面7 8表面8
图4-1-3是在2700K时,原子第一层的MSD随时间的变化发生显著的增加。第二层及以下几层随时间增加变化不明显。这表明第一层原子具有一定的扩散运动,其余各层保持的只是热振动状态,这说明HfO2虽然试验熔点是3030K,但在2700K左右就开始熔化。
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图4-4 表面原子在2800k下随时间变化原子均方位移改变的MSD曲线
1表面1 2表面2 3表面3 4表面4
5表面5 6表面6 7表面7 8表面8
图4-1-3是在2800K时,原子前五层的MSD随时间的变化发生显著的增加。第六层及以下几层随时间增加变化不明显。这表明前五层原子具有一定的扩散运动,其余各层保持的只是热振动状态,说明HfO2试验熔点是3030K,在2800K左右较2700K熔化程度加大。
虽然本实验的目的是为了研究在金属氧化物HfO2的熔化过程中是否像水一样在其表面有“类液”情况的出现,但因时间的限制,在本实验阶段我们还无法能把本实验做完整,还有待于模拟运算一下2900K,3000K的情况。基于此原因,我们只能算出以上温度点的熔化情况。
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