[發(fā)明專利]一種正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)的建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811242963.7
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109215744A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂柏林
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號: G16C20/20
• 分類號: G16C20/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)的建模方法，其特征在于該方法在給定包含晶體模型的原子結(jié)構(gòu)信息的文件的前提下，根據(jù)擬構(gòu)建正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)的Burgers矢量、位錯(cuò)位置、滑移面、波形的振幅和波長的要求，使用編程語言提取文件中晶體模型的原子結(jié)構(gòu)信息，自動計(jì)算出包含符合要求的正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)的晶體模型的原子坐標(biāo)，然后按分子動力學(xué)軟件能識別的文件格式輸出文件，主要步驟如下：

步驟一：準(zhǔn)備包含晶體模型原子結(jié)構(gòu)信息的文件；

步驟二：使用編程語言提取上述文件中的原子結(jié)構(gòu)信息，設(shè)擬構(gòu)建的正弦波形攀移的位錯(cuò)線經(jīng)過點(diǎn)P(x_p y_p z_p)，位錯(cuò)的Burgers矢量為[uvw]a，a為晶格常數(shù)，滑移面為(hkl)，正弦波的振幅為A，波長為B；將坐標(biāo)系原點(diǎn)移動到點(diǎn)P處，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，使x軸的正向與[uvw]方向一致，y軸與滑移面(hkl)垂直，z軸由x軸和y軸的矢量叉乘運(yùn)算得到，然后計(jì)算晶體模型內(nèi)所有原子在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；

步驟三：設(shè)位錯(cuò)周圍晶格扭曲較明顯的區(qū)域在x和y方向的范圍為以位錯(cuò)中心為中心的2b×2c的矩形，為構(gòu)建正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)，晶體模型內(nèi)的原子要進(jìn)行相應(yīng)的位移，本方法根據(jù)正弦波形位錯(cuò)攀移結(jié)構(gòu)周圍原子分布的特點(diǎn)，提出以下計(jì)算位移的公式，設(shè)原子在x方向的位移為q，y方向和z方向不發(fā)生位移，計(jì)算公式如下：

d=a (u²+v²+w²)^1/2，

y’=y-A sin(2πz/B)，

當(dāng)-b≤x≤b且0≤y’≤c時(shí)，q=-d x (1-y’/c)/(4b)，

當(dāng)x>b且0≤y’≤c時(shí)，q=-d (1-y’/c)/4，

當(dāng)x<-b且0≤y’≤c時(shí)，q=d (1-y’/c)/4，

當(dāng)y’>c時(shí)，q=0，

當(dāng)-b≤x≤b且-c≤y’<0時(shí)，q=d/2+d x (1+y’/c)/(4b)，

當(dāng)x>b且-c≤y’<0時(shí)，q=d/2+d (1+y’/c)/4，

當(dāng)x<-b且-c≤y’<0時(shí)，q=d/2-d (1+y’/c)/4，

當(dāng)y’<-c時(shí)，q=d/2；

步驟四：根據(jù)上面計(jì)算得到的每個(gè)原子的位移值q，計(jì)算晶體模型內(nèi)所有原子位移后的坐標(biāo)值，由此在晶體內(nèi)部指定位置直接構(gòu)建出位向、組態(tài)和波形符合指定要求的正弦波形位錯(cuò)攀移原子結(jié)構(gòu)；

步驟五：按照步驟二的逆向移動坐標(biāo)系，使坐標(biāo)系恢復(fù)成原來的位向；

步驟六：按分子動力學(xué)軟件能識別的格式輸出數(shù)據(jù)到文件。