液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)和動力學性質(zhì)的第一性原理分子動力學研究.pdf

1、本文采用第一性原理分子動力學方法研究了鐵的熔化過程、模擬了不同溫度的液態(tài)鐵和二元Cu64Zr36合金，并對液態(tài)Fe和液態(tài)Cu64Zr36合金的結(jié)構(gòu)和動力學性質(zhì)進行了深入的分析。
　　升溫過程中，鐵的能量升高，1500K開始熔化，體系結(jié)構(gòu)變得雜亂無章。對不同溫度液態(tài)鐵 Fe的研究發(fā)現(xiàn)，與高溫相比，低溫時液態(tài) Fe內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序度增加，并且溫度越低局部二十面體結(jié)構(gòu)含量越大。進而分析局部二十面體短程序結(jié)構(gòu)對動力學的影響，我們發(fā)現(xiàn)，降溫過

2、程中體系動力學減慢，并且每個溫度二十面體的動力學都比整個體系的動力學慢，說明與整個系統(tǒng)所有原子相比，二十面體原子的重排能力比較弱。另外，我們發(fā)現(xiàn)二十面體對動力學的影響不僅存在于β弛豫區(qū)，在深α弛豫區(qū)影響依然存在（直到中間自散射Fs(qmax,t)衰減到0.1）。
　　對多個溫度液態(tài)Cu64Zr36合金體系的模擬，通過計算徑向分布函數(shù)、靜態(tài)結(jié)構(gòu)因子、均方位移函數(shù)和中間自散射函數(shù)，分析了體系的結(jié)構(gòu)及動力學性質(zhì)隨溫度的變化情況。我們發(fā)現(xiàn)