液态金属in凝固过程中微观结构转变的模拟研究!-物理学报.pdf

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 )’ ( $$ ( ， ， ， KC/ ,)’ PC ,( JEQFE;2E? $$ （ ） #$$$:’($M$$M)’ $( M’##(:$3 .NG. 7-OJ*N. J*P*N. !$$ ND=+ , 7DRA , JC1 , 液态金属 凝固过程中微观 ! 结构转变的模拟研究! ! 刘让苏 覃树萍 侯兆阳 陈晓莹 刘凤翔 （湖南大学应用物理系，长沙 #$$% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $$’ #$ ( $$’ # #) 采用分子动力学方法对液态金属 的快速凝固过程进行计算机模拟跟踪研究 运用 键型指数法和原子成 *+ , -. 团类型指数法分析了金属原子 的成键类型和形成的原子团簇结构 发现：与通常的液态金属（如 ）相反，随着 *+ , ./ 温度的降低，二十面体及与二十面体相关的 键越来越少；与四方体，六角密堆积相关的 ， 和 键 # ))# ## # #’# 数目总和变化很小；而与菱面体相关的 ， ， 和 的数目却随着温度的降低而显著增加，逐渐占据优 #’/ #’## #’$# #$# 势 最后形成一种新型的以菱面体结构为主、夹杂着立方体（ ， ）、六角密集等团簇结构所组成的非晶态结构， , 011 211 而原来在金属 的非晶态结构中占绝对优势的二十面体及各种类型多面体团簇结构，在此已经完全消失 这正是 ./ , 非晶态金属 的 （）曲线分裂的第二峰的顺序为前低后高，而与非晶态金属 的 （）曲线（其分裂的第二蜂的 *+ ! ./ ! 顺序为前高后低）明显不同的微观结构上的物理根源, 关键词：液态金属 ，微结构转变，团簇结构，分子动力学，计算机模拟 *+ ： ， ， ， #$%% 3#$4 3#)5 36$7 6##)8 微团簇结构的形成与演变的研究中已经取得了许多