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adf:diffusionofli [2023/10/05 18:54] – [基于MSD分析扩散系数] liu.jun | adf:diffusionofli [2023/10/05 19:19] – [Li-S中Li离子的扩散系数] liu.jun | ||
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行 1: | 行 1: | ||
- | ======Li-S材料中Li原子的扩散系数====== | + | ======Li-S中Li离子的扩散系数:MSD法、VACF法,以及结合尔伦尼乌斯公式将扩散系数外推到低温====== |
====概述:==== | ====概述:==== | ||
S 晶体中,随机插入一定数量的 Li 原子,形成 Li$_{0.4}S,然后通过退火操作形成非晶结构,并基于该结构进行 1600K 恒温分子动力学模拟,从该过程中计算 Li 原子扩散系数 | S 晶体中,随机插入一定数量的 Li 原子,形成 Li$_{0.4}S,然后通过退火操作形成非晶结构,并基于该结构进行 1600K 恒温分子动力学模拟,从该过程中计算 Li 原子扩散系数 | ||
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- | 点击Generate MSD,得到扩散系数3.918 m2/s | + | 点击Generate MSD,得到扩散系数3.918×10$^{-8} |
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====基于自相关函数分析扩散系数==== | ====基于自相关函数分析扩散系数==== | ||
+ | SCM → Movie → MD Properties → Autocorrelation Function,Frames从2000帧开始到最后一帧,Properties选择Diffusion CoefficientAtoms,Atoms输入Li表示计算所有Li原子的扩散系数,Max MSD frame表示5000帧作为一个分析单位(该量默认为设定分析总帧数的一半) | ||
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+ | 点击Generate ACF,得到扩散系数 3.850×10$^{-8} m2/s | ||
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+ | =====低温扩撒系数===== | ||
+ | 计算 300K 时的扩散系数需要很长时间的轨迹。因此可以考虑使用阿伦尼乌斯方程,通过高温扩散系数外推,来得到低温的扩散系数: | ||
+ | \[D(T) = D_0 \exp{(-E_a / k_{B}T)}\] | ||
+ | \[\ln{D(T)} = \ln{D_0} - \frac{E_a}{k_{B}}\cdot\frac{1}{T}\] | ||
+ | 其中D$_0$为指前因子,E$_a$为活化能,k$_B$为玻尔兹曼常数,T为温度。 | ||
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+ | 从(ln(D(T)) - 1/ |