宾夕法尼亚大学 晶界(绿色)迁移的分子模拟
学分:宾夕法尼亚工程学院 材料科学家在原子水平上研究金属、聚合物和其他物质,以便找到控制材料物理性质的新方法,例如材料的强度或延展性
这一研究领域的一个关键方面是更好地理解一种材料的原子是如何在空间上排列的——例如,大多数金属是由排列成规则重复的晶格状的原子组成的
虽然一块金属中的所有原子可能具有相同的整体图案,但是材料的不同区域可能具有不同取向的图案
这些区域,或称“纹理”,就像拼布被子中的正方形,完全由相同的图案布料制成,但每个正方形都与其邻居旋转了90度
了解这些不同的晶粒在哪里相互接触,称为晶界,对材料科学家来说至关重要,因为这是缺陷、腐蚀或损坏最有可能发生的地方
此外,还必须知道,例如,当一种材料处于压力之下时,晶粒移动的速度有多快,因为晶界动力学决定了如何潜在地赋予材料特定的性质
宾夕法尼亚大学的一个工程师团队最近发表了一项研究,该研究对什么因素控制晶界动力学提供了更深入的数学理解
使用分子模拟和统计模型,他们“证明了晶界迁移的基本性质”
能够将晶界的行为与外力联系起来,可以帮助工程师确定这两个端点中的哪一个作为目标,因为他们希望赋予材料独特的或期望的特性
他们的工作发表在《国家科学院院刊》上
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