单原子Lennard-Jones体黏弹性弛豫时间

摘要

cqvip:采用平衡态分子模拟的方法,从微观角度对温度T*=0.85—5、密度ρ*=0.85—1、势参数e=0.97—1和s=0.8—1.3范围内22组液固共存态及液态单原子Lennard-Jones(L-J)体的黏弹性弛豫时间进行了研究,计算了单原子L-J体的静态黏弹性(黏度h*、无限大频率的剪切模量G∞*)及动态黏弹性(储能模量G′*、损耗模量G′′*)等特性参量,并在此基础上分析了黏弹性特征弛豫时间、Maxwell弛豫时间及原子连通弛豫时间.此外,本文根据系统内原子的排布情况,应用Kramers逃逸速率理论描述原子的扩散、汇聚过程,提出并建立了一种单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法.结果表明:在单原子L-J体系统中,低温情况下,Maxwell弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间差异明显;原子连通弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间结果接近,但原子连通弛豫时间的计算过程需耗费大量时间和计算资源;预测方法得到的弛豫时间与黏弹性特征弛豫时间的结果更为接近.本文提出的单原子L-J体黏弹性弛豫时间的预测方法具有一定的准确性和可靠性,可为材料黏弹性弛豫时间的研究提供一种新的思路.