Molecular dynamics study of vacancy like defects in a model glass : dynamical behaviour and diffusion

(Received 24 March 1993, accepted in final form 21 June 1993)

Abstract
We have shown in the companion paper [1], referred to as D.L. 1 hereafter, that it was possible to introduce in a glass of Lennard-Jones particles, which is to be understood as a plausible model for metallic glasses, point defects that have all the characteristics of vacancies in a crystal. These defects can be introduced in the glass by removing an atom, they can jump over one or several interatomic distances and finally the defects can be annihilated by complex collective displacements once they have arrived on specific sites. In the first part of this work, we studied the static properties of the vacancy like defects: in the present one we shall describe their dynamics at a higher temperature, as well as delineate the contribution of these defects to the transport in the Lennard-Jones glass, by calculating their thermodynamical properties, formation enthalpy, formation volume and formation entropy. All these characteristics are used in a random walk model.

Résumé
Nous avons montré dans l'article associé [1], qu'il était possible de définir dans un verre de Lennard-Jones des défauts présentant toutes les propriétés des lacunes dans les cristaux. Ce premier article était focalisé sur les propriétés statiques. Le présent article s'attache à décrire leurs propriétés dynamiques à température non nulle, ainsi qu'au calcul de la contribution qu'ils apportent à la diffusion. Nous étudions donc leurs grandeurs thermodynamiques caractéristiques : enthalpies, entropies et volumes de formation, qui apparaissent sous forme de propriétés distribuées. Ces données sont ensuite intégrées dans un modèle de marche au hasard pour déterminer la contribution à la diffusion.