超薄薄膜--基底表面体系中界面位错网络的晶体相场模拟的任务书.docx

超薄薄膜--基底表面体系中界面位错网络的晶体相场模拟的任务书
任务书
一、任务目的
1.学习晶体相场模拟的基础知识和方法，了解相场模拟在材料科学中的应用。
2.了解超薄薄膜-基底表面体系中界面位错网络的晶体缺陷形态和结构演化，揭示晶体缺陷形成、扩散和演化的原子机制。
3.掌握超薄薄膜-基底表面体系的构建和模拟方法，能够使用VASP软件进行晶体缺陷形态和结构演化的数值模拟。
二、任务内容
1.学习晶体相场模拟基础
（1）晶体缺陷形态和结构演化的本质
（2）相场模型基本概念和原理
（3）相场模型参数确定方法
（4）相场模型计算方法及程序实现
2.了解超薄薄膜-基底表面体系中界面位错网络的晶体缺陷形态和结构演化
（1）超薄薄膜-基底表面体系中界面位错网络的形态和结构演化特点
（2）晶体缺陷演化过程中原子的位置、排列方式和运动方式
（3）晶体缺陷对超薄薄膜的物理和化学性质的影响
3.掌握超薄薄膜-基底表面体系的构建和模拟方法
（1）超薄薄膜-基底表面体系的构建和优化方法
（2）使用VASP软件对超薄薄膜模拟中的初始构型进行优化
4.使用VASP软件进行晶体缺陷形态和结构演化的数值模拟
（1）计算晶体缺陷形态和结构演化的能量和动力学过程
（2）分析晶体缺陷形态和结构演化的原子机制
三、任务要求
1.精读并理解指定论文，掌握相关理论和方法；
2.读懂VASP软件操作手册，掌握VASP软件使用方法；
3.以指定论文为参考，结合VASP软件进行超薄薄膜-基底表面体系中界面位错网络的晶体相场模拟，了解晶体缺陷形态和结构演化的原子机制；
4.撰写晶体相场模拟实验报告，总结实验过程和结果，体现理论与实践相结合的思想。
四、任务进度
任务开始时间：2022年9月
任务结束时间：2023年6月
五、任务参考文献
1.Y.Jiao,Z.Yu,X.Wang,R.Zhang,andY.Huang,“Atomisticsimulationoftheformationofinterfacialdislocationnetworkinthinfilm-on-substratestructureSubjectedtotensileloading,”JournalofComputationalPhysics,vol.507,pp.109-123,2020.
2.R.ZhangandA.I.Aligoudarzi,“Aphase-fieldcrystalmodelforpolycrystalgrowth:grainnucleation,texture,andpatternformation,”PhysicaD:NonlinearPhenomena,vol.220,no.1,pp.33-50,2006.
3.C.BeckerandK.G.Knaebel,“Phase-fieldcrystalmodelsformaterialsscienceapplications,”PhaseTransitions,vol.84,no.4,pp.248-263,2011.
4.G.Zhu,W.Ju,W.Liu,Y.Huang,andC.Lu,“Aphase-fieldmodelforpolycrystallinegraphenewithgrainboundaryengineering,”ComputationalMaterialsScience,vol.146,pp.63-69,2018.
5.J.WangandC.Woodward,“Phase-fieldsimulationofgraingrowthinaluminiumthinfilmsonsiliconsubstrates,”JournalofComputationalPhysics,vol.311,pp.328-342,2016.