Calculation of Surface Properties of Cubic and Hexagonal Crystals through Molecular Statics Simulations
Calculation of Surface Properties of Cubic and Hexagonal Crystals through Molecular Statics Simulations
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通过分子静力学模拟计算立方和六方晶体的表面性质
DOI：
10.3390/cryst10040329
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发表时间：
2020-04
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Ye Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang Zihan;Chen Yue;Ye Wei
表面性能是晶体生长和设计中广泛考虑的一个重要因素。它还被发现在改变纳米材料经典弹性理论中的本构律方面起着至关重要的作用。通过分子静力模拟，本文计算了几种典型立方晶体和六方晶体的表面性质（表面能密度、表面应力和表面刚度）：面心立方（FCC）纯金属（Cu、Ni、Pd和Ag）、体心立方（BCC）纯金属（Mo和W）、金刚石Si、锌闪锌矿GaAs和GaN、六方密排（HCP）纯金属（Mg、Zr和Ti）和wurzite GaN。本工作与文献之间的体积和表面性质的良好协议被发现。首次报道了BCC纯金属的表面刚度、HCP纯金属、Si、GaAs和GaN的表面应力和表面刚度的新结果。进行了表面性质的比较研究，以揭示其行为的趋势。研究结果对研究晶体的材料性能和结构性能具有一定的指导意义。
Surface property is an important factor that is widely considered in crystal growth and design. It is also found to play a critical role in changing the constitutive law seen in the classical elasticity theory for nanomaterials. Through molecular static simulations, this work presents the calculation of surface properties (surface energy density, surface stress and surface stiffness) of some typical cubic and hexagonal crystals: face-centered-cubic (FCC) pure metals (Cu, Ni, Pd and Ag), body-centered-cubic (BCC) pure metals (Mo and W), diamond Si, zincblende GaAs and GaN, hexagonal-close-packed (HCP) pure metals (Mg, Zr and Ti), and wurzite GaN. Sound agreements of the bulk and surface properties between this work and the literature are found. New results are first reported for the surface stiffness of BCC pure metals, surface stress and surface stiffness of HCP pure metals, Si, GaAs and GaN. Comparative studies of the surface properties are carried out to uncover trends in their behaviors. The results in this work could be helpful to the investigation of material properties and structure performances of crystals.
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DOI：
10.1016/j.physb.2017.10.038
发表时间：
2018-01
期刊：
Physica B: Physics of Condensed Matter
影响因子：
--
作者：
Fang XQ;Zhu CS;Liu JX;Liu XL
通讯作者：
Liu XL
DOI：
10.1103/physrevb.33.4406
发表时间：
1986-03
期刊：
Physical review. B, Condensed matter
影响因子：
--
作者：
Kaxiras;Bar-Yam;Joannopoulos;Pandey
通讯作者：
Kaxiras;Bar-Yam;Joannopoulos;Pandey
影响因子：
8.6
作者：
Robert D. Meade;David Vanderbilt
通讯作者：
Robert D. Meade;David Vanderbilt
DOI：
10.1088/1361-648x/ab55a9
发表时间：
2019-11
期刊：
Journal of Physics: Condensed Matter
影响因子：
--
作者：
Yu Diao;Lei Liu;Sihao Xia
通讯作者：
Yu Diao;Lei Liu;Sihao Xia
具有应变相关表面应力效应的 3D 外延纳米岛的弹性松弛
影响因子：
1.8
作者：
Ye, Wei;Chen, Bin
通讯作者：
Chen, Bin