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Computer simulations of crystallization kinetics in amorphous silicon under pressure

机译：压力下非晶硅结晶动力学的计算机模拟

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摘要

With the help of computer simulations we have studied the crystallization kinetics of amorphous silicon in solid phase epitaxial (SPE) and random nucleation growth processes. Our simulations employing classical molecular dynamics and first principles methods suggest qualitatively similar behavior in both processes. Pressure is found to reduce the difference in molar volumes and coordination numbers between the amorphous and crystalline phases, which in turn lowers the energy barrier of crystallization. The activation energy for the SPE growth of four coordinated diamond phase is found to reach a minimum (a maximum in growth rates) close to 10 GPa when its density becomes equal to that of the amorphous phase. The crystallization temperatures of successive high pressure phases of silicon are found to decrease, offering a possible explanation for the pressure induced crystallization reported in this material.
机译：借助计算机模拟，我们研究了固相外延（SPE）和随机成核生长过程中非晶硅的结晶动力学。我们使用经典分子动力学和第一原理方法进行的模拟表明这两个过程在质量上都相似。发现压力降低了非晶相和结晶相之间摩尔体积和配位数的差异，从而降低了结晶的能垒。当四配位金刚石相的SPE密度等于非晶相的密度时，发现其激活能达到接近10 GPa的最小值（最大增长率）。发现硅的连续高压相的结晶温度降低，这为该材料中报道的压力诱导结晶提供了可能的解释。

著录项

  • 来源
    《Journal of Applied Physics》 |2012年第6期|p.1-7|共7页
  • 作者

    Shanavas K. V.; Pandey K. K.; Garg Nandini; Sharma Surinder M.;

  • 作者单位

    High Pressure & Synchrotron Radiation Physics Division, Bhabha Atomic Research Centre, Mumbai 400085, India;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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