研究提出納米尺度最優(yōu)等效超晶胞原子模型算法
近日，西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院新型儲能與能量轉(zhuǎn)換納米材料研究中心肖冰教授課題組提出了基于高熵及多相材料介觀尺度原子無序排布特征進(jìn)行映射的算法來構(gòu)建底層納米尺度最優(yōu)等效超晶胞原子模型的全新逆向結(jié)構(gòu)縮放算法，實(shí)現(xiàn)對已有外延建模算法原理性突破。相關(guān)研究成果發(fā)表于《計算機(jī)物理通訊》上。
逆向結(jié)構(gòu)映射設(shè)縮放計算法借助于在介觀尺度及以上更大尺度材料結(jié)構(gòu)計算具有顯著優(yōu)勢的的動力學(xué)Monte-Carlo結(jié)構(gòu)演化算法來實(shí)現(xiàn)對高熵合金、高熵氧化物及多相組織微觀原子-分子尺度結(jié)構(gòu)特征的模擬，進(jìn)一步對所得介觀尺度以上的材料樣本開展納米尺度特征原子團(tuán)簇晶胞進(jìn)行提取和對稱性約化分析；基于介觀尺度材料模擬結(jié)果所獲得的對稱性不可約團(tuán)簇晶胞類型及相對比例，提出并建立了類Monte-Carlo逆向結(jié)構(gòu)映射算法，實(shí)現(xiàn)將宏觀尺度材料無序結(jié)構(gòu)特征映射到納米尺度及更小超胞模型縮放算法流程。通過對比了具有條幅分解組織結(jié)構(gòu)特征的Fe-Cr合金及摩爾等比例五元高熵合金MoWCrCuCo基準(zhǔn)超胞模型與映射結(jié)構(gòu)第一性原理電子態(tài)密度計算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了映射模型與基準(zhǔn)模型結(jié)果在Fermi能級區(qū)域具有高度一致性，驗證了逆向結(jié)構(gòu)映射算法的原理的可行性及可靠性。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cpc.2024.109265
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