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液态Mg_7Zn_3合金快速凝固过程中微观结构演变机理的模拟研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O562.1[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]湖南大学物理与微电子科学学院,长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50871033 50571037)资助的课题
中文摘要:

采用分子动力学方法对液态Mg7Zn3合金的快速凝固过程进行了模拟研究,并采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)以及遗传跟踪等方法对凝固过程中团簇结构的形成、演变特性进行了分析.结果表明:在以冷速为1×10^12K·s^-1的凝固过程中,Zn-Zn原子之间的相互成键的概率明显增加,形成以1551,1541,1431键型为主的非晶态结构.其特征键型1551随温度变化的拐点与系统的玻璃转变温度Tg相对应,可成为一种确定Tg的新方法.由1551键型构成的二十面体基本原子团(120120)对非晶态结构的形成起决定性作用,并在大团簇结构通过中、小团簇之间相互竞争(拉锯式的得而复失、失而复得)、兼并而形成的过程中,演变成为大团簇结构的主体.

英文摘要:

A simulation study has been performed for the rapid solidification process of liquid Mg7Zn3 alloy by using molecular dynamics method.The pair distribution function g(r) curves,the bond-type index method of Honeycutt-Andersen (HA),the cluster-type index method and the genetic tracking method have been used to analyze the formation and evolution properties of cluster structures during the solidification process.The results show that the bonding probability between ZnZn atoms is increased obviously during the solidification process at cooling rate of 1 × 1012K·s-1.The amorphous structures are formed mainly with the 1551,1541 and 1431 bond-types,and the turning point of the relation curve of the characteristic 1551 bond-type with temperature is corresponding to the glass transition temperature Tg,thus it maybe become a new method to determine Tg.The basic cluster (12 0 12 0) consisting of 1551 bond-type plays a key role in forming amorphous structure,and becomes the main body of the large clusters which are formed by the combination of some middle and small clusters with distinctly different sizes,through mutual competition by unceasing annex and evolution in a seesaw manner (in turn of obtaining and losing).

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876