极端剪切下：单晶硅材料的“虚拟熔化”

本文研究了单晶硅在极端剪切载荷下的变形机理，提出了“虚拟熔化”理论。通过分子动力学模拟，研究发现单晶硅在剪切失稳后会发生局部流动，形成由液态硅组成的剪切带，同时应力降至零。这一过程与剪切速率无关。研究还揭示了非晶态硅、硅I和硅IV之间的循环转变，这些转变通过体积变化产生的应变和塑性变形，成为塑性变形的重要载体。研究结果与现有实验表现出合理的定性一致性，为单晶硅在极端载荷下的微观变形机理提供了新的解释。相关论文发表于npj Computational Materials 11: 59 (2025)。