毕业设计任务书：

晶体硅中运动位错相互作用的分子动力学模拟

毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等 ） ：

1。提供条件：95148

提供模拟仿真使用的计算机一台，以及基于Linux系统下的分子动力学软件Lammps、第一性原理计算软件SIESTA和基于Win下的Materialstudio软件。

2设计内容与要求：

（1）查阅分子动力学模拟的相关资料，了解分子动力学模拟的基本原理和步骤。

（2）学习《材料科学基础》中关于晶体结构和位错缺陷的内容，并在此基础上了解硅的晶体结构以及硅晶体中几种常见位错的基本形态和原子构成。

（3）学习使用分子动力学软件xmd建立硅中shuffle型60度位错偶极子模型，并了解模型的边界条件和加载方式。

（4）模拟单个shuffle型60度位错在硅晶体中的滑移过程，并计算出相应的临界应力和滑移势垒。

（5）建立处于同一滑移面上的两个shuffle型60度位错模型，并模拟两个位错在运动过程中相互作用的具体现象，并进行分析。

（6）模拟单个shuffle型60度位错与空位的相互作用。

完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等） ：

1。 毕业设计论文一份（不少于1。5万字）；

2。 外文译文一篇（不少于5000英文单词）。

完成日期及进度 ：

9月10日至1月8日，共15周

1。 第1,2周 查阅分子动力学模拟的相关文献，了解分子动力学模拟的基本原理和初始条件。

2。第3,4周 了解硅晶体的原子结构，以及硅中shuffle型60度位错的位错芯原子结构和位错周边的原子排布规律，并开始论文绪论部分的撰写。完成开题工作的准备。

3。第5,6周学习使用xmd软件和MaterialStudio软件建立周期性边界条件的晶体结构模型，并了解使用xmd软件中的PR算法建立位错偶极子模型的方法。

4。第7，8周使用xmd和MaterialStudio建立出硅晶体中Shuffle型60度位错偶极子模型，并使用xmd软件进行模型的弛豫，找出位错的最稳定原子构型。

5。第9,10周分析由xmd弛豫得到的Shuffle型60度位错的原子构型，并开始在xmd中对位错模型施加适当大小PR力，观察位错在硅晶体中的运动过程。

6。第11周建立同处于一个滑移面上的两个Shuffle型60度位错模型，并在xmd软件中模拟两者的运动和相互作用过程。

7。第12周整理计算机模拟得到的数据结果，使用可视化软件MaterialStudio观察模拟后得到的稳定态模型。分析结果的合理性。

8。第13周结合结果分析，完成论文的主体撰写和图表、图像处理。并修改论文。

9。第14周完成论文的撰写，并继续修改。

10。第15周修改论文，准备答辩。

主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等） ：

1。《材料科学基础》 胡庚祥等编著 上海交通大学出版社 2010年5月 第三版；

2。《材料科学基础》 潘金生等编著 清华大学出版社 2011年1月 第一版；

3。《位错理论及其应用》 王亚男等编著 冶金工业出版社 2007年3月 第一版；

4。《晶体中的位错》 钱临照等编著 北京大学出版社 2014年12月 第一版；

5。 《Theory of dislocations》Hirth J。P。, Lothe J。 Wiley 1982。