計算材料科學
關於動力學蒙地卡羅（kMC）法，下列敘述何者正確？
- A以 ν exp(−E_a/kT) 給出原子跳躍等事件的速率，按與速率成正比的機率選擇事件並推進時間，能追蹤長時間的擴散與析出
- B以飛秒的步長積分原子的運動方程式，因此連原子的熱振動都能正確追蹤，並能以相同的計算量處理比分子動力學法更長時間的擴散
- C沒有時間的概念，以機率 exp(−ΔE/kT) 接受使能量上升的試行，只能用於求平衡狀態的平均性質
查看答案與解析
正確答案：A. 以 ν exp(−E_a/kT) 給出原子跳躍等事件的速率，按與速率成正比的機率選擇事件並推進時間，能追蹤長時間的擴散與析出
在固體中的擴散，原子反覆振動非常多次之後，才偶爾跳入相鄰的空位。分子動力學法要追蹤所有這些振動，因此難以處理比微秒更長時間的現象。kMC省略振動，準備空位跳躍這類事件及其活化能的清單，以與速率 ν exp(−E_a/kT) 成正比的機率選擇下一個事件，並依所有事件速率總和的倒數推進時間。活化能常使用DFT的計算值。藉此能以實際的時間追蹤時效造成的析出物成長與照射缺陷的變化。積分運動方程式是分子動力學法的特徵，沒有時間而求平衡平均則是Metropolis法的特徵。