分子动力学模拟中晶体结构内元素衰变为另一个元素，和掺杂之间有什么区别？

Dragonmk3 · 发表于 Post on 2024-3-1 11:13:31

以金刚石为例，里面碳14会衰变成氮14。在我看来就是把碳替换为氮然后让动力学模拟跑到平衡态。
我对掺杂之类的没有涉及过，我目前的方向是研究材料里的一些核物理过程，所以学习了一点分子动力学以及PIMD相关的技术，后来有个老师提问说我这个和金刚石掺杂氮有什么区别时，我很难回答上来。
我自己导师说掺杂的时候是碳和氮都有然后形成一个金刚石，而衰变是在一个稳定的金刚石内某几个节点上的碳突然变成了氮，最后会有不同的结果。
我现在想知道在分子动力学模拟以及实际操作下，这两者的结果真的会不同吗？

pal · 发表于 Post on 2024-3-1 14:12:18

实际上差别应该很大，掺杂可能连原子排列和形貌都整个改变，衰变类似于已有结构的几个位点变了，然后以这些位点作为中心发生变化。模拟的话感觉就是掺杂是在特定的位点上改变，衰变应该是所有位点都可以

Dragonmk3 · 发表于 Post on 2024-3-1 16:17:34

pal 发表于 2024-3-1 14:12
实际上差别应该很大，掺杂可能连原子排列和形貌都整个改变，衰变类似于已有结构的几个位点变了，然后以这些 ...

就是金刚石这种每个原子全部等价的情况下，都是位点改成别的原子跑模拟。掺杂和衰变的区别是不是就算不出来了？

hebrewsnabla · 发表于 Post on 2024-3-1 16:23:39

本帖最后由 hebrewsnabla 于 2024-3-1 16:24 编辑

实验上有没有表征手段可以体现掺杂和衰变的区别呢。如果有的话，按照表征的结果分别建模；如果没有，说明可能没有区别。

Dragonmk3 · 发表于 Post on 2024-3-2 06:09:52

hebrewsnabla 发表于 2024-3-1 16:23
实验上有没有表征手段可以体现掺杂和衰变的区别呢。如果有的话，按照表征的结果分别建模；如果没有，说明可 ...

对于我的方向来讲基本没实验的手段。要说纯碳12金刚石的话有一些实验，但和我需要的也不搭边，而自然丰度也就2.1%的碳13基本可以认为是贵到没边的存在，而衰变的话只在碳14上有，碳12和碳13均是稳定同位素，碳14的自然丰度一万亿分之一了已经

sobereva · 发表于 Post on 2024-3-2 07:19:27

这只是导致氮出现的物理化学机制上的区别，从MD初始结构建模角度并没区别，都是将金刚石中的碳替换成氮形成缺陷。毕竟也没有实验信息帮助你构造出一个更接近实验上掺杂后的初始结构。

冬天一起堆雪人 · 发表于 Post on 2024-7-3 10:14:51

衰变会有电子的变化吧？

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[综合交流] 分子动力学模拟中晶体结构内元素衰变为另一个元素，和掺杂之间有什么区别？