自由表面的Ni原子团簇的熔化

采用分子动力学模拟技术研究了不同尺寸的Ni原子团簇的熔化过程.团簇的最初构型为FCC结构.研究结果表明,原子团簇的熔化温度与原子团簇中原子的个数有关,团簇的熔化首先从表面开始,当外层原子成为液态后,整个团簇的熔化从液态层开始,直至核心区域.该熔化过程可以被称为非均质熔化,自由表面充当非均质形核位置.作为对比,对无自由表面的大块固态Ni的熔化过程也进行了模拟,其熔化温度高于实验温度约400 K.表明对无自由表面的大块固态的熔化过程,液相形成无非均质形核位置,熔化的本质过程受均质形核机理控制.     

Fragile-to-Strong Transition in Al-Ni-M （M=La,Pr, Nd） Metallic Glasses

We study the dynamic behavior of marginal metallic glass-forming liquids Al-Ni-M （M=La, Pr, Nd） in terms of liquid fragility in high and low temperature regions. The liquids are extremely fragile above the liquidus temperature T liq, but become rather strong near the glass transition temperature Tg. The strength of the transition is inversely correlated with the fragility index at Tg. This relation is discussed in terms of potential energy landscape.     

铝原子Bernal多面体团簇的理论研究

将遗传算法用于铝原子团簇的构型计算.运用这种方法,从任意构型开始,较好地计算了6、8、9、10个铝原子组成的原子团簇的能量最低时的构型,发现这四种铝原子团簇的能量最低构型分别取四种Bernal多面体排列.并对得到的四种构型用密度泛函方法（DFT）进行量子化学计算,结果表明，这类构型是势能面上的极小值点,可以稳定存在.     

纯铝熔体微观结构演变及液固相关性研究…

对液态Ａｌ在不同冷速下的微观结构及其转变机制进行了分子动力学模拟,模拟采用紧束缚势,得到了不同温度、不同冷速下,Ａｌ的双体分布函数;采用ＨＡ键型指数法统计了各种小原子团在不同温度下所占比例,得到原子组态变化的重要信息．结果表明,在冷却速率较慢时,液态金属Ａｌ最终形成晶态,当冷却速率较快时,液态Ａｌ最终形成非晶态;液态金属中的键对是液态Ａｌ的基本构成单元,液态Ａｌ在形成晶体时,１４２１,１４２２键对起非常重要的作用;而１５５１,１５４１键对对非晶的形成有重要的影响 关键词：     

液态Al80Fe20合金的中程有序结构

利用分子动力学模拟（MD）与X射线衍射实验相结合的方法研究了Al80Fe20合金熔体的微观结构，发现在结构因子的小角部分（Q=17.5 nm－1）出现了一个明显的预峰（FSDP），且模拟值与实验值吻合得很好，这被认为是熔体中存在中程有序（MRO）的标志.通过对化学短程序参数(CSRO)α及Bhatis Thornton（BT）结构因子的分析计算，发现熔体中存在较强的化学序，并认为正是这种化学序导致了中程有序结构的产生. Faber Ziman（FZ）偏结构因子的SFe－Fe(Q)和SAl－Fe(Q)在Q=17.5 nm－1处分别存在最大值与最小值，也是熔体中存在着超结构的表征.给出了体系的配位数及代表中程有序的原子团簇的结构模型.     

Ni3Al合金液态与非晶中的原子团簇

采用常温常压分子动力学模拟技术，模拟了液态Ni3Al中原子团簇在快速凝固条件下的演变过程，模型采用的是TB(tight binding)作用势.用偶分布函数、键对和多面体等结构参数来描述快速凝固条件下团簇种类和数量的变化，并将团簇结构可视化.在2 000 K下，液态Ni3Al中团簇数量较少，且都是由缺陷二十面体构成；在4×1013 K•s－1的冷速下，团簇的数量随温度的降低不断增加，且出现完整二十面体团簇，体系最终形成了由二十面体和缺陷二十面体团簇网络所组成的非晶结构.     

液态Al80Fe20在快速冷却中的MD模拟

通过Tight binding (TB)势的分子动力学模拟分析了Al80Fe20合金熔体的中程有序结构以及快速凝固过程中体系微观结构的演变规律，发现在倒空间，其结构因子的小角部分都出现了一个预峰.在平衡态（1450 K），模拟结果得到了X射线衍射实验的进一步印证，这被认为是体系中存在中程有序的标志.随着温度的降低，预峰的高度逐渐增大，说明体系中原子团簇尺寸越来越大.通过运用键对分析技术和键取向序参数，发现体系中存在着大量的二十面体短程有序单元.在对平衡态化学短程序参数α的计算过程中，得到了负值的α，证实了熔体中存在着较强的化学序.在FZ偏结构因子中， SAl Fe(Q)在400 K的第二峰较之SAl Al(Q)和SFe Fe(Q)发生了更为明显的劈裂，表明在非晶形成能力方面， Al、Fe元素之间的轨道杂化作用比Al元素或Fe元素单独作用要强.从BT偏结构因子中我们也发现，表征化学序的SCC(Q)在17.5 nm－1左右处出现了第一峰，而这个峰位恰是总结构因子中出现预峰的峰位.因此可推断，正是体系中的化学序导致了中程有序结构的产生.     

CuAlNi合金的液态结构

利用高温X射线衍射研究了CuAlNi合金液态结构，发现结构因子上有明显的预峰出现，随着温度的升高,Cu75Al25合金熔体结构因子的预峰减弱, 直到1300 ℃预峰消失,这表明中程有序原子团簇可以在高于液相线温度约250 ℃范围内存在,原子团簇的大小和数量都随着Ni的加入而增加，Ni增强原子之间的交互作用,有利于中程有序的形成,根据预峰的特性，提出CuAlNi合金液态结构的原子模型，即由八面体结构共享顶点形成的原子团簇与无规密堆积原子分布区域组成.     

液态结构与Al-Fe-Ce合金短程有序的相关性

采用Ｘ射线衍射技术研究了Ａ１０．９Ｆe０．１和Ａ１０．９Ｆe０．０５Ｃe０．０５合 金的液态结构及Ａ１０．９Ｆe０．０５Ｃe０．０５Ｃe０．０５合金非晶结构,并采用Ｄ ＳＣ热分析研究了非晶合金的晶化行为,发现液态和非晶态合金的结构因子曲线上都存在明显的预峰,所对应的化学短程有序结构随温度降低,尺寸不断增大,但其结构单元的尺寸保持不变,Ｃe的加入使液态合金中化学短程有序及其结构单元的尺寸增大,但其结构单元的     

贵金属Au的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在1573－200K的温度范围内对液态Au的微正则系综进行了模拟研究。模拟采用或嵌原子相互作用势对时间和空间的平均，得到了不同温度下Au的润分布函数及原子组态变化的重要信息，并利用键对分析技术对模拟结果作了深入讨论．