P roject #3 on Molecular Dynamics Simulations
FCC 金属中的面缺陷
FCC 晶体中，密排面为{111}，它既是滑移面也是共格孪晶面。

孪晶关于这个面成镜面对称。

{111} 的另一种面缺陷是层错。

层错有两种，本征(intrinsic) 和非本征(extrinsic) 。

抽出一层原子形成本征层错，插入一层原子形成非本征层错。

需要注意的是，低能量层错都可以由该面上
的剪切(shearing) 操作得到，比如本征层错就是将某层原子上方所有的原子整体移动
1
<>
112.
6
层错是密排面上的原子错排，层错能(SFE) 是材料的本征属性，可度量晶面滑移发生的难易。

接下来我们将运用LAMMPS 计算FCC 金属Cu 和Al 的层错能和孪晶形成能。

层错和孪晶的构型由其他代码生成，LAMMPS 通过read_data 命令读取构型，进行计算。

例如，计算Cu 中层错的输入文件in.isfCu 如下：
(a) (b)
(c) (d)
图1 (a) Cu 中的 ISF 层错; (b) Al 中的 ISF 层错；(c) Cu 中的孪晶； (d) Al 中的孪晶
层错能和孪晶形成能可由下式计算得到：
0()/E E A γ
=
−
其中，E 为引入层错或孪晶后的体系的能量，E 0 为完整晶体体系的能量，A 为层错面或孪晶面的面积。

如下是 EAM 模型计算所得的 Cu 和 Al 的层错能和孪晶形成能：
Table 1 Fault energies calculated with LAMMPS。