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二维体系的相变是统计物理中一个非常活跃的领域,这类相变有很多不同寻常的特点,并对其它学科产生了深远的影响,因此得到广泛关注。我们选用EAM-Cu的二维体系作为计算模拟的模型,研究了这个模型在相变过程存在的相,相变的形式,机制,以及相变的动力学各向异性。
EAM-Cu二维体系在NPTT=1590K下,通过对体系关联函数g(r)和g6(r)的分析,结合结构衍射图样证明熔化过程中存在六角相;并通过比较g(r)和g6(r)关联长度,以及序参量GOOP和GTOP的变化,确认了六较相的存在区间。说明EAM-Cu二维体系的熔化经历固态→六角相→液念这样的过程,与KTHNY理论相符。通过调节模拟条件使在NVTT=1600K,六角相在较长时间内稳定存在。
用经典形核理论来研究EAM-Cu二维体系的相变机理,通过对熔化过程中体系固态原子和液态原子的形貌以及液态原子团簇演化过程的跟踪排除了一级相变的可能性。我们还研究了熔化过程中缺陷的行为,体系的本征结构等,发现位错对与向错的行为不同于KTHNY理论的预测。并且发现空穴,以及空穴之间的相互作用对相变有影响。
我们还通过位移关联函数d(r),函数α2(t),Gs(t),以及时间相关,四点密度关联函数x4(t)对EAM-Cu二维体系熔化过程中的动力学行为进行了研究,发现在固相向六角相转变过程中具有动力学不均匀的特点,进一步的研究表明这种非均匀性与原子的相对滑移有关。熔化过程