固體材料剪切松弛時內(nèi)部原子的變化研究.pdf

1、一般而言，人們用松弛一詞表示固體的一種與時間相關的力學行為。但本文研究的是固體材料因為受載內(nèi)部原子發(fā)生的額外的空間位移，從而導致名義模量減少的松弛現(xiàn)象，這種松弛一般在材料受剪時發(fā)生。
　　在研究固體的微觀變形時，往往采用Cauchy-Born準則，即微觀尺度上的變形梯度遵循該處的宏觀變形梯度的準則。該準則應用廣泛，但有其局限性，不適用于原胞中含多個原子的情況。本文的剪切松弛問題就旨在研究剪切載荷下材料內(nèi)部原子的運動變化。根據(jù)能量最

2、小化原理，這些原子受載后會自發(fā)尋找新的平衡位置，使得系統(tǒng)能量最低。這會導致宏觀上應變保持不變，但相關應力水平降低，從而導致剪切模量的降低。因為松弛是材料中實際發(fā)生的情況，因此進行原子模擬時必須考慮到這一松弛現(xiàn)象。
　　論文先從理論上探討了松弛彈性模量與晶格中的力常數(shù)矩陣和vir ia l應力對原子位移的導數(shù)之間的關系，后兩者是晶體結構內(nèi)部的物理量，反映了一種普適的規(guī)律。并以硅晶體為例，用原子模擬手段詳細研究了其內(nèi)部原子剪切松弛位移