FEcMD: A multi-physics and multi-scale computational program for electron emission characteristics dynamically coupled with atomic structure in metal nano-emitters

电子 计算物理学 分子动力学 物理 领域(数学) 电场 材料科学 纳米技术 量子力学 数学 纯数学
作者
Nan Li,Xinyu Gao,Xianghui Feng,Kai Wu,Yonghong Cheng,Bing Xiao
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2310.04751
摘要

Field emission coupled with molecular dynamics simulation (FEcMD) software package is a computational tool for studying the electron emission characteristics and the atomic structure evolution of micro- and nano-protrusions made of pure metals or multi-component alloys by means of multi-physics and multi-scale methodology. The implementations of molecular dynamics, the electrodynamics, and the heat conduction in FEcMD program are addressed. For molecular dynamics simulation, the Lennard-Jones potentials, embedded atomic method (EAM), and moment tensor potentials (MTP) are fully supported for both alloys and pure metals. In the electrodynamics, the FEcMD program incorporates the space charge fields (space charge potential and exchange-correlation effects) in the Wentzel-Kramers-Brillouin-Jeffreys (WKBJ) approximation to evaluate the field emission current density more reliably for nano-gaps between two metal electrodes. Additionally, the advanced two-temperature heat conduction model is implemented in FEcMD program, and which provides more reliable descriptions for the temperature evolutions of electron and phonon subsystems under the radiofrequency (RF) or pulse electric fields. Comprehensive benchmark tests are performed for each module in FEcMD software to validate the numerical results, and also to access the accuracy and efficiency of the implemented algorithms. Finally, some typical applications of FEcMD program are also demonstrated for understanding the evolution of temperature and electric field coupled with the dynamic changing of atomic structures for metal micro- and nano-protrusions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sl960822发布了新的文献求助10
刚刚
sun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
Werido发布了新的文献求助10
1秒前
LTHT发布了新的文献求助10
2秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
2秒前
研友_VZG7GZ应助Vicky采纳,获得10
2秒前
Jasper应助邱天采纳,获得10
3秒前
z不停发布了新的文献求助10
3秒前
坚果发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
tonstark发布了新的文献求助10
3秒前
xiaoE完成签到,获得积分10
3秒前
无限的山水完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
喵喵苗完成签到 ,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
小叙发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
贪玩的裘完成签到,获得积分10
5秒前
Aslan809完成签到,获得积分10
5秒前
zz完成签到 ,获得积分10
5秒前
VanAllen完成签到,获得积分10
5秒前
完美的水杯完成签到 ,获得积分10
5秒前
for_abSCI完成签到,获得积分0
6秒前
Jupiter 1234发布了新的文献求助10
6秒前
送不送书7完成签到 ,获得积分10
6秒前
shentx完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Minguk发布了新的文献求助10
6秒前
Eason完成签到,获得积分10
7秒前
Yu发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助zj采纳,获得10
7秒前
苗条一兰完成签到,获得积分10
8秒前
李德芙发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
zhaohepeng完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720333
关于积分的说明 14970297
捐赠科研通 4787673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556435
邀请新用户注册赠送积分活动 1517561
关于科研通互助平台的介绍 1478251