【摘 要】
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目前对大块非晶金属合金的研究表明适当的估计其非晶形成能力对非晶合金材料的发展和应用有非常重要的意义。而探索液态合金的微观结构与非晶形成能力之间的关系已成为凝聚态
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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目前对大块非晶金属合金的研究表明适当的估计其非晶形成能力对非晶合金材料的发展和应用有非常重要的意义。而探索液态合金的微观结构与非晶形成能力之间的关系已成为凝聚态物理和材料科学研究的热门领域之一。
Cu-Zr合金具有较强的非晶形成能力,并且在较宽的组分范围内都可以形成非晶,是一个用来研究液态微观结构与非晶形成能力之间的关系的理想模型。在本文中,我们采用分子动力学方法研究了液态CuxZr100-x(x=20,33,50,60,65,80,90)体系的局域微观结构以及非晶形成能力随组分的变化,寻找液态局域微观结构与体系非晶形成能力之间的关系。通过对Cu-Zr体系的约化玻璃转变温度和过剩体积的组分依赖分析,发现Cu-Zr体系的非晶形成能力在Cu65Zr35这个组分有最大值,而过剩体积在Cu65Zr3s地方有最小值。为了进一步揭示其微观机制,我们分析了对分布函数、配位数分布以及化学序参数,对分布函数分析表明Cu-Zr原子之间更容易成键,化学序参数分析则进一步说明Cu-Zr原子在Cu65Zr35这个组分更容易成键,这与该组分处非晶形成能力最强对应。随后我们采用键取向序参数分析和Voronoi多面体分析技术进一步研究了体系微观结构,结果表明完整二十面体团簇含量很少,而以Cu原子为中心的指数为＜0,2,8,1＞和以Zr为中心指数为＜0,3,6,4＞的Voronoi多面体在Cu65Zr35这个组分有最大值,而体系在这个组分展示了最好的非晶形成能力,说明这两种多面体结构与非晶形成紧密相关。
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