材料多尺度分析是推进材料学科发展的前沿与难点,具有重大的科学与应用价值。目前材料多尺度研究领域的主要瓶颈之一是时间多尺度分析方法的建模和算法实现。本项目拟综合超动力学和巨动力学的特点和优势,采用最新发展的密度场估计方法,建立集合参量关于原子构型的光滑分布模型,并构建一种自适应偏移势,进而与经典分子动力学进行融合,发展一种新型的时间多尺度分析方法- - 自适应加速分子动力学。在此基础上,利用发展的自适应加速分子动力学对不同温度下间隙原子C、N在α-Fe晶格中及位错近邻区域的扩散过程开展空间尺度具有原子级别、时间尺度具有实验室(以上)级别的分子动力学模拟。本项目的研究将推动时间多尺度分析方法的发展和应用,并有助于深入了解α-Fe中两种间隙原子的扩散机制及其异同,从而为充分认识间隙原子对钢特性的影响机理提供有价值的参考。
英文主题词collective variable;adaptive bias potential;interstitial atoms;diffusion;vacancy