中文摘要：

玻璃化相变一直是相变理论中的一个难点。根据在趋向玻璃转变时候表现出不同的动力学行为，液体可以被分为强液体和弱液体。人们到现在还不清楚，到底是什么因素决定了液体玻璃转变动力学的强弱。从本质上说，势能曲面对液体的热力学性质和动力学性质有着极大的影响，因此，从势能曲面入手，研究不同液态的势能曲面的不同特点，将会有助于人们对玻璃相变的理解。本研究将通过经典分子动力学模拟和理论分析的方法。对三种具有不同动力学行为的液体的势能曲面进行研究，研究它们的势能曲面的特点以及随温度的变化规律。试图从势能曲面角度理解物质玻璃转变动力学行为特征。本项目也将丰富已有的二级相变理论。

结论摘要：

通过与中国科学院理论物理所的合作研修，我们对不同动力学行为的液体的势能曲面进行研究，研究它们的势能曲面的特点以及随温度的变化规律，从势能曲面角度解释了一些物质玻璃转变动力学行为特征。本项目取得以下的主要成果 1.金属液体与非金属液体的势能曲面的特征研究我们发现金属液体(Cu,Ni3Al)的内在势能在整个降温区间分为三个阶段:高温时,内在势能在一个较高的能量值附近波动; 当系统的温度降低到熔点温度(Tm)时,内在势能大幅度减小; 当体系温度降到玻璃转变温度(Tg)时,内在势能变得平稳，金属势能曲面与二元lenard—Jones液体（BMLJ液体）的势能曲面存在明显的差异,与BMLJ液体相比,金属液体在高低温的内在势能差值很小,尤其是Cu的内在能量几乎不随温度变化,其差值的大小反映了液体的动力学性质的强弱。 2.提出一个用势能曲面方法计算流变激活能的新方法我们提出了一个由势能曲面计算流变激活能的新方法,并计算了Cu和Ni3Al 的流变激活能,发现它们的激活能都随着温度的降低而升高,但是Ni3Al的激活能随温度降低升高得更快,在玻璃转变点附近,Ni3Al 的激活能比Cu的激活能要高,这与Ni3Al比Cu有更好的玻璃形成能力有着密切的联系。 3.研究了原子尺寸差效应对Au的势能曲面及玻璃形成能力的影响，我们发现增加原子尺寸差会导致Au的势能曲面发生显著的变化:它使高-低温的内在势能差变大;导致每个温度下内在能量分布变宽,势能曲面变得粗糙;使得体系的海森矩阵特征值分布曲线的峰值变矮,势能曲面上的结构重排方向更少,重排几率更小;导致过冷液态区的流变激活能随温度降低增加更快。以上原子尺寸差效应导致的势能曲面的所有的变化,都有利于提高非晶的形成能力。