国家自然科学基金(10947009)
- 作品数：7 被引量：15H指数：1
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- 相关领域：理学一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 原子尺寸差效应对Au的势能曲面及玻璃形成能力的影响
- 2012年
- 运用分子动力学模拟方法,采用镶嵌原子势,研究了金属Au和AuAu′(Au为正常尺寸的金原子,Au′为半径尺寸变大10%的金原子,两者的原子比例为3:1)在发生玻璃转变过程中的势能曲面,探讨了原子尺寸差效应对势能曲面的影响.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.
- 郑兴旺孙民华
- 关键词：金属玻璃分子动力学玻璃形成能力
- Cu_(45)Zr_(42.55)Y_(3.45)Al_9非晶合金的热塑性被引量：1
- 2010年
- 采用铜模铸造法制备Cu45Zr42.55Y3.45Al9块体非晶合金,利用三点压弯式粘度仪测定了合金在过冷液区附近的粘度,对合金进行热塑性性能的研究。通过计算得到Cu45Zr42.55Y3.45Al9非晶合金的脆性参数m为31,衡量非晶合金的热塑性加工性能参数m·ΔTr*x为3.1。在与已报道的有很好可塑性的Cu46Zr42Y5Al7非晶合金比较,可知Cu45Zr42.55Y3.45Al9非晶合金有更好的热塑性性能。此外少量Y元素的添加影响了非晶合金的热塑性。
- 牛犇孙民华王丹王丽娜
- 关键词：非晶合金热塑性粘度
- 纳米Cu颗粒等温晶化过程的分子动力学模拟研究
- 2012年
- 采用分子动力学方法和镶嵌原子势,模拟了500个Cu原子(简称Cu_(500))组成的纳米颗粒的等温晶化过程.利用修正的均方位移、键对分析技术和内在结构(IS)等方法对该过程中的结构和动力学行为进行分析研究.结果显示:与块体金属不同的是,Cu500纳米颗粒在某一温度保温时,其晶化时间并不是一个定值,而是存在一个统计分布,并且保温温度越低其晶化时间的分布范围越广,最长晶化时间越长.在低温晶化时,Cu_(500)经历了一系列中间构型的转变才达到晶态,表现出多步晶化的特征.文章作者研究了颗粒的初始构型对晶化进程的影响,发现颗粒的初始结构特征和能量状态对其随后的晶化过程有着重要的影响,同一温度下,颗粒初始构型的IS能量越低其品化时间越长,这一点在低温时尤其明显.
- 陈青王淑英孙民华
- 关键词：分子动力学模拟等温晶化
- 非晶纳米Ni_(500)团簇等温晶化过程中的结构与动力学研究
- 2013年
- 采用分子动力学方法和镶嵌原子势,模拟了500个Ni原子(简称Ni500)组成的纳米团簇的等温晶化过程.通过对纳米Ni团簇的动力学行为和微观结构演变的研究,发现Ni500在高温时是一步晶化的,在低温时则呈现出多步晶化的特征.在多步晶化的过程中,团簇结构会陷入多个亚稳态结构,经过原子重排,进入能量更低的亚稳态,最后完成晶化.在多步晶化过程中,原子的位置重排是通过协同跳跃运动实现的,其协同运动方式不但有常见的线型协同运动,也有多个原子的集体平移运动等其他形式.
- 徐志欣李家云孙民华姚秀伟
- 关键词：分子动力学模拟
- 两种金属的势能曲面特征及与玻璃形成能力的关系
- 2012年
- 运用分子动力学模拟方法,采用镶嵌原子势,研究了金属Cu和Ni3Al在发生玻璃转变过程中的势能曲面.我们计算了两种金属的内在结构(Inherent Structure简称IS),发现它们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.本文将Cu,Ni3Al和Lennard-Jones Binary Mixtures(BMLJ)液体的内在势能进行了比较,发现金属势能曲面与BMLJ液体的势能曲面存在明显的差异,与BMLJ液体相比,Cu和Ni3Al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.文章统计了Cu和Ni3Al在不同温度下内在能量的概率分布,并计算了两种金属内在结构的海森矩阵特征值的概率分布,发现Ni3Al的势能曲面比Cu的势能曲面更粗糙,更易形成非晶.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.金属的势能曲面的特征决定了金属的玻璃形成能力.
- 郑兴旺孙民华
- 分子动力学模拟尺寸对纳米Cu颗粒等温晶化过程的影响被引量：1
- 2013年
- 采用分子动力学方法和镶嵌原子势,模拟了4000个Cu原子和13500个Cu原子(简称Cu4000和Cu13500)组成的纳米颗粒以及块体Cu的等温晶化过程.通过对这些颗粒在晶化过程中结构和动力学行为的分析研究,发现低温时,不同尺寸的纳米Cu颗粒均出现多步晶化,且晶化时间的分布曲线远比高温时范围大;除了温度,颗粒尺寸对晶化行为也有重要的影响,尺寸越大,晶化时间越长,最终的晶化程度越高;但是晶化时间随尺寸增大而增加的趋势不会一直持续,发现存在一个临界尺寸rc,小于rc时,晶化时间随颗粒尺寸增大而增加,大于rc时,晶化时间随尺寸增大而减小.
- 陈青孙民华
- 关键词：分子动力学模拟等温晶化
- 大块非晶合金Zr-Cu-Ni-Al“强”-“超强”转变的动力学行为
- 采用铜模铸造法制备了ZrCuNiAl(x=16,18,20)(%(原子分数))大块非晶合金,用X射线衍射仪(XRD)、三点压弯式粘度仪及小角X射线散射仪(SAXS)对样品的动力学行为进行了研究。利用三点压弯式粘度仪,测定...
- 王丹孙民华尹龙承黄海亮姜宏伟彭鸿雁郑友进陈玉强
- 关键词：大块非晶合金过冷液相区脆性
- 文献传递
- 第一性原理分子动力学计算核幔边界条件下Ni的结构和动力学性质被引量：13
- 2013年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学计算了在地幔与外地核(核幔)边界条件下Ni的结构和动力学,发现在核幔条件(4000K,139GPa)下,Ni是一种液态结构.常压下液态Ni的原子排列主要是二十面体序,在压强的作用下,二十面体序有一个增加的过程,当压强大于68GPa后,二十面体序的增强过程发生逆转,大量的完整二十面体结构受到破坏,缺陷二十面体急剧增加.核幔边界条件下的液态Ni形成了一种由完整二十面体、缺陷二十面体、面心以及密排六方等其他原子排列方式并存的复杂结构.我们计算了液态Ni的扩散系数,其数量级大约为109m2/s,与相应条件下Fe的扩散系数的数量级相同.由于核幔边界条件下的高压作用,液态Ni原子比常压和低压下的Ni原子扩散得更慢,且在弛豫过程中出现了β弛豫.
- 尹丽媛孙民华
- 关键词：核幔边界压强动力学
