铝、锆液固态转变和动力学性质的第一性原理分子动力学研究

摘要：

采用第一性原理分子动力学(Ab Initio Molecular Dynamics,AIMD)方法研究了Al和Zr液固转变过程中的能量、偶关联函数、结构因子和键对分布的变化规律,获得了不同温度下两种金属液体的扩散系数和黏度.结果表明,AIMD计算得到的液态金属偶关联函数、结构因子和扩散系数与实验测量数据符合得很好.在冷速为5.0×1013和2.5×10K/s时,液态Al分别在730 K附近发生玻璃化转变或者形成有一定缺陷的fcc晶体结构.在平均冷却速率为4.3×1013和2.0×1014K/s的条件下,液态Zr在1200 K时分别开始转变为热力学上亚稳定的bcc结构和玻璃相.Zr的液态和玻璃态结构中二十面体和bcc类型短程序是其主要拓扑短程序.

关键词：铝、锆、第一性原理分子动力学、液固转变、动力学性质、玻璃结构

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划2007CB613901;国家自然科学基金50871013和50901006

在线出版日期：2011-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1208-1219