消失的石英-柯石英路径:基于机器学习模拟的二氧化硅相变机理探究
简介：基于高维神经网络势能模型与随机表面行走算法,系统研究了二氧化硅在高压条件下的结构相变机理.首先,构建了覆盖石英、柯石英、斯石英及非晶态的全局势能面,绘制出热力学相图.进一步分析发现,对于石英到斯石英的相变路径,高压下能垒显著降低,表现出较强的动力学可行性;而柯石英至斯石英的相变路径则为单步机制,能垒随压力升高略有上升.在非晶化相变方面,通过采样与识别低对称性结构群,明确了低对称性结构群在石英高压非晶化中的关键作用,揭示了"短程有序—中程无序—拓扑有序"结构作为非晶态的关键特征.值得注意的是,研究过程中未发现有效的石英-柯石英相变路径,进一步研究表明,非晶路径在动力学上的优势"截断"了石英向柯石英的直接演化路径,揭示了石英-柯石英路径缺失的本质原因.该工作系统探究了高压下二氧化硅的晶态与非晶态相变机理,为复杂氧化物的高压模拟研究提供了理论依据和方法范式.展开
资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广东省自然科学基金项目
在线出版日期：2026-01-12 （网站首发日期）
