分子动力学模拟纯镁熔体凝固过程中结构演化

采用分子动力学模拟方法模拟了在周期性边界条件下由500个原子构成的液态Mg模型系统的凝固过程，分别考察了在5×10^14 K/s、5×10^13 K/s、1×10^13 K/s 、1×10^12 K/s的冷却速率下液态Mg熔体的凝固行为。模拟结果很好地重现了实验值。模拟中原子间作用势采用FS势，结构分析采用径向分布函数、均方位移、系统总能量分析、H-A键对分析技术等方法。结果表明，当冷却速率为5×10^14 K/s时，系统形成以1541键对为主的非晶态结构；当冷却速率分别为5×10^13 K/s、1×10^13 K/s、1×10^12 K/s时，系统形成以1421、1422键对为主的hcp晶态结构；另外，在快速冷却形成非晶的过程中，大部分bcc结构被保留下来，而在慢冷形成晶态的过程中，大部分bcc结构最终演化形成了hcp结构。

Molecular Dynamics Simulation of structure evolution of pure Magnesium melts during solidification process