Atomsk构建多晶模型小白教程

今天带大家学习Atomsk官网(https://atomsk.univ-lille.fr/tutorial_polycrystal.php)上的多晶模型构建教程,本文以多晶Cu为例子。

1Atomsk 是使用 Voronoi 多边形镶嵌来构建多晶,如下图所示

Atomsk构建多晶模型小白教程

a) 在模拟框内的给定位置引入节点(黑点)。

b) 节点与其邻居链接(红线),使用周期性边界条件。

c) 找到红线的法线(蓝线),这些蓝线定义了未来晶粒的轮廓,即晶界。

d) 原子“种子”(例如晶胞)以给定的晶体取向放置在节点的位置。

e) 种子在空间的三个方向上扩展,除去 grain 之外的原子。

f) 在所有种子被膨胀并在各自的颗粒内切割后,获得最终的多晶。

2多晶模型构建

atomsk –create fcc 3.615 Cu Cu.xsf

此时便生成了Cu原子的单胞文件,用VESTA打开如下图所示:

Atomsk构建多晶模型小白教程

然后进行随机的多晶构建,这时候只需要两个信息:最终盒子的尺寸,以及它必须包含的颗粒数。有了这些信息,Atomsk 将为节点生成随机位置,并为每个晶粒生成随机晶体取向。

首先,必须将参数写入文本文件。例如,要在大小为200*200*200 Å3的盒子内生成具有12 个晶粒的多晶,请创建如下文件:

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然后输入以下命令:

atomsk –polycrystal Cu.xsf polycrystal.txt final.cfg

便可以得到以下多个文件

Atomsk构建多晶模型小白教程

使用Atomeye进行可视化可以得到下图:

Atomsk构建多晶模型小白教程

final_size-dist.txt文件中的数据进行绘图,就可以得到下图:

Atomsk构建多晶模型小白教程

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