纳米铝杆拉伸过程的EAM分子动力学模拟：滑移机制解析

本文探讨了"纳米铝杆拉伸过程的分子动力学模拟"这一主题，发表于2014年的《原子与分子物理学报》第31卷第4期。作者蒋庆刚和曾灏宪利用嵌入原子势（EAM）模型，这是一种广泛应用于材料科学中的经典势能函数，用于描述原子间的相互作用。他们通过分子动力学方法，对纳米单晶铝杆在外部拉伸载荷下的微观行为进行了深入研究。 研究的关键焦点在于原子滑移和位错，这是金属材料在塑性变形过程中常见的现象。他们观察到，当势能曲线出现明显波动时，往往伴随着原子滑移的发生，这揭示了滑移机制在纳米尺度下对铝杆塑性变形过程中的核心作用。这种现象表明，材料的微观结构和力学行为在纳米级别的控制至关重要，因为小尺寸效应可能导致不同于宏观材料的行为。 EAM势函数在本研究中扮演了基础工具的角色，它能够捕捉到原子间的强相互作用，从而提供精确的力场，驱动模拟中的原子运动。通过模拟不同温度条件下的拉伸过程，研究人员得以探索温度如何影响这些微观过程，这对于理解纳米铝杆在实际应用中的性能变化具有重要意义。 本文的研究成果不仅提供了对纳米铝杆形变机理的深入认识，还为设计和优化纳米材料的微观结构，以及开发新型高强度、高韧性纳米材料提供了理论依据。这项工作是纳米材料科学领域的一个重要进展，对于推动材料科学特别是纳米工程的发展具有积极意义。