液态金属Al凝固过程中大团簇结构的形成与演变机理

摘要：

采用分子动力学方法,对含有400000个Al原子的液态金属大系统在凝固过程中纳米级大团簇结构的形成、演变特性进行了模拟研究,并采用中心原子法、键对分析技术与原子团类型指数法(CTIM)相结合,描述了各种类型的基本原子团结构组态.结果表明:在所有的键型与原子团类型中,以1551键型以及由1551键型所构成的二十面体原子团(12 0 12 0)的数量最多,它们在液态金属Al的微观结构转变中起着决定性的作用;纳米级大团簇(含有多达150个原子)是由一些大小尺寸相差较大的中、小团簇通过拉锯式(得而复失、失而复得)的相互竞争形式不断兼并、演变后,相互连接而成,而不是以某一个原子为中心按一定规则堆积为多个壳层而成,这正是与由气相沉积、离子溅射等方法所获得的团簇结构的本质差别所在;虽然纳米级大团簇结构的形状和大小各不相同,但都具有突出的角隅,正好成为液态金属凝固过程中形成各种支晶结构的起点.

关键词：液态金属、凝固过程、大团簇结构、演变机理、计算机模拟

所属期刊栏目：34

分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金50071021,50271026

在线出版日期：2004-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：549-559