In-plane characterization of structural and thermodynamic properties for steps at faceted chemically heterogeneous solid/liquid interfaces
In-plane characterization of structural and thermodynamic properties for steps at faceted chemically heterogeneous solid/liquid interfaces
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多面化学异质固/液界面台阶的结构和热力学性质的面内表征
DOI：
10.1016/j.actamat.2017.09.059
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发表时间：
2018-01
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Yang Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang Hongtao;Laird Brian B.;Asta Mark;Yang Yang
我们提出了一种方法，用于研究在多面化学异构固/液界面的步骤，基于平衡分子动力学模拟。该方法被施加到一个刻面的Al（111）/Pb（液体）界面（750 K，环境压力），产生一个直接计算的步骤自由能和广泛的原子尺度表征的界面层包含的步骤。我们证明了平衡阶跃涨落的功率谱服从毛细波理论，计算的阶跃自由能与实验测量结果一致[Acta Mater 2001; 49：4259]。的步骤波动被确定为受附件/分离限制的动力学。此外，我们通过计算密度、浓度、势能、压力分量和应力的面内分布来表征该步骤。从面内轮廓提取的界面固体和界面液体的基本性质与从大块Al-Pb合金相图预测的结果相比显示出数量级的差异。在定义广义Gibbs分割面的同时，还沿着确定了几个超阶性质。
We present a methodology for studying steps at faceted chemically heterogeneous solid/liquid interfaces, based on equilibrium molecular-dynamics simulations. The methodology is applied to a faceted Al(111)/Pb(liquid) interface (750 K, ambient pressure), yielding a direct calculation of step free energy and extensive atomic-scale characterization for the interfacial layer containing the step. We demonstrate the power spectrum of the equilibrium step fluctuations obeys the capillary wave theory, and the calculated step free energy is consistent with experimental measurement [Acta Mater 2001; 49:4259]. The step fluctuations are identified to be governed by the attachment/detachment limited kinetics. Furthermore, we characterize the step by calculating the in-plane profiles of density, concentration, potential energy, pressure components and stresses. The fundamental properties of interface solid and interface liquid extracted from the in-plane profiles show orders of magnitudes difference in comparing with those predicted from the bulk Al-Pb alloy phase diagram. Several excess step properties are also determined along with defining a generalized Gibbs dividing surface.
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影响因子：
8.6
作者：
David T. Limmer
通讯作者：
David T. Limmer
影响因子：
8.6
作者：
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通讯作者：
Bartelt;Tromp;Williams
DOI：
10.1016/0378-4371(90)90099-e
发表时间：
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影响因子：
3.3
作者：
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通讯作者：
M. P. Gelfand;M. Fisher
DOI：
10.1063/1.4769381
发表时间：
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期刊：
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通讯作者：
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