易学华
材料导报
采用分子动力学方法和Quantum Sutton-Chen多体势,对液态金属Cu的快速凝固过程进行了计算机模拟跟踪研究.运用Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法和原子成团类型指数法(CTIM)分析了金属Cu原子的成键类型和形成的原子团簇结构.研究发现,系统形成以1551、1541和1431 3种键型为主的非晶态结构;二十面体原子团(12 0 12 0)和缺陷多面体基本原子团(12 2 8 2)、(13 1 10 2)、(13 3 6 4)、(14 1 10 3)、(14 2 8 4)、(14 3 6 5)在液态转变为非晶体过程中起到了关键性作用;系统所形成的纳米级团簇由一些基本多面体原子团相互连接而成,这正是与由气相沉积法和离子溅射法所获得的团簇结构的本质差别.通过对双体分布函数g(r)、HA键型、基本原子团和平均原子体积的分析,还得到液态金属Cu在冷却速率为1.0×1014K/s时的非晶转变温度Ts约为673K.
关键词:
分子动力学模拟
,
液态金属Cu
,
Q-SC多体势
,
纳米团簇结构
董科军
,
刘让苏
,
李基永
,
郑采星
,
彭平
,
刘海蓉
,
卢小勇
稀有金属材料与工程
采用分子动力学方法,对含有400 000个Al原子的液态金属大系统在快凝过程中纳米级团簇结构的形成特性进行了模拟研究,并采用原子团类型指数法(CTIM)来描述各种类型的团簇结构组态.结果显示:二十面体原子团(12 0 120)及其组合在微观结构转变中起着最重要的作用;纳米级大团簇(150个原子)是由一些中等原子团结合而成,等原子团由小原子团组成;这种结构与由其它方法获得的纳米级大团簇的结构完全不同,后者是以某一个原子为中心按八面体结构堆积起来的多壳层晶体结构.这些结果正好可以用来解释用不同方法所形成的Al的团簇结构组态之间的本质区别.
关键词:
液态金属
,
快凝过程
,
纳米团簇结构
,
计算机模拟
