氧化铝含量对玻璃原子间作用力影响的第一性原理计算

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作   者：

杨雨婷;  李浩田;  宋斌;  赵高凌;  韩高荣; 

作者机构：

浙江大学材料科学与工程学系;  浙江大学物理学院; 

关键词：

电子结构;  应力模拟;  第一性原理分子动力学;  硅铝二元玻璃; 

期刊名称：

材料科学与工程学报

i s s n：

1673-2812

年卷期：

2024 年 42 卷 006 期

页   码：

883-887

摘   要：

本研究通过第一性原理分子动力学模拟，探讨了氧化铝含量对（1-x）SiO2-xAl2O3玻璃体系中原子间作用力的影响。研究结果表明，玻璃原子间作用力的变化是键能和结构演变共同作用的结果。随着氧化铝含量的增加：当x小于0.5时，键能因素占主导，总体键能下降促使玻璃的禁带宽度减小，在一个大气压大小的拉力下，原子运动距离增加，从而导致原子间作用力减弱，抗拉强度下降；当x大于0.5时，结构因素占主导，结构致密度上升促使玻璃的禁带宽度增大，从而导致原子间作用力增强，抗拉强度上升。