计算物理 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (1): 90-97.DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8779
谭恒博1(), 戚双祥2, 陈贝3, 高明1, 文大东1, 刘涛3, 邓永和1,*(
)
收稿日期:
2023-06-12
出版日期:
2025-01-25
发布日期:
2025-03-08
通讯作者:
邓永和
作者简介:
谭恒博, 男, 硕士研究生, 研究方向为非晶合金微结构分析, E-mail: 850624578@qq.com
基金资助:
Hengbo TAN1(), Shuangxiang QI2, Bei CHEN3, Ming GAO1, Dadong WEN1, Tao LIU3, Yonghe DENG1,*(
)
Received:
2023-06-12
Online:
2025-01-25
Published:
2025-03-08
Contact:
Yonghe DENG
摘要:
采用分子动力学方法模拟研究液态Ag-Cu合金在不同溶质浓度下快凝过程, 并通过双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数和扩展团簇类型指数法(CTIM)对其微结构演化特性进行分析。结果表明: Ag-Cu快凝玻璃合金的主要键型为1551键, 有明显的局域5次对称性, 主要原子组态以正则二十面体团簇(12 12/1551)为主, Ag60Cu40的遗传分数最高, 玻璃形成能力最强。
谭恒博, 戚双祥, 陈贝, 高明, 文大东, 刘涛, 邓永和. Ag-Cu合金微结构演化与玻璃形成能力研究[J]. 计算物理, 2025, 42(1): 90-97.
Hengbo TAN, Shuangxiang QI, Bei CHEN, Ming GAO, Dadong WEN, Tao LIU, Yonghe DENG. Study of Glass Formation Ability and Evolution of Microstructure of Ag-Cu Alloy[J]. Chinese Journal of Computational Physics, 2025, 42(1): 90-97.
图1 Ag-Cu合金平均原子总能和玻璃约化玻璃转变温度(a)平均总能随温度变化;(b)约化玻璃转变温度随组分变化
Fig.1 Average total atomic energy and reduced glass transition temperature of Ag-Cu alloy (a) variations of average total atomic energy with temperature; (b) variations of reduced glass transition temperature with composition
图2 Ag-Cu合金300 K时的不同组分双体分布函数(a)总分双体分布函数; (b)总双体分布函数第一峰放大图
Fig.2 Two-body distribution functions for different components of Ag-Cu alloy at 300 K (a) total two-body distribution function; (b) first peak amplification of total two-body distribution function
Cluster index | Ag70Cu30 | Ag60Cu40 | Ag50Cu50 | Ag40Cu60 | Ag30Cu70 |
(12 12/1551) | 2 630 | 2 824 | 2 811 | 2 419 | 2 065 |
(12 8/1551 2/1541 2/1431) | 617 | 728 | 732 | 622 | 582 |
(12 2/1441 8/1551 2/1661) | 688 | 688 | 633 | 674 | 653 |
(13 1/1441 10/1551 2/1661) | 1 916 | 1 966 | 2 051 | 2 052 | 2 026 |
(13 3/1441 6/1551 4/1661) | 1 189 | 1 070 | 999 | 1 213 | 1 292 |
(14 2/1441 8/1551 4/1661) | 1 620 | 1 519 | 1 356 | 1 479 | 1 487 |
(14 1/1441 10/1551 3/1661) | 940 | 949 | 919 | 814 | 749 |
(14 3/1441 6/1551 5/1661) | 843 | 661 | 593 | 668 | 846 |
(15 1/1441 10/1551 4/1661) | 660 | 680 | 744 | 630 | 536 |
(15 2/1441 8/1551 5/1661) | 809 | 748 | 681 | 669 | 642 |
表1 Ag-Cu合金不同组分下基本团簇的数目
Table 1 Number of basic clusters in different components of Ag-Cu alloy
Cluster index | Ag70Cu30 | Ag60Cu40 | Ag50Cu50 | Ag40Cu60 | Ag30Cu70 |
(12 12/1551) | 2 630 | 2 824 | 2 811 | 2 419 | 2 065 |
(12 8/1551 2/1541 2/1431) | 617 | 728 | 732 | 622 | 582 |
(12 2/1441 8/1551 2/1661) | 688 | 688 | 633 | 674 | 653 |
(13 1/1441 10/1551 2/1661) | 1 916 | 1 966 | 2 051 | 2 052 | 2 026 |
(13 3/1441 6/1551 4/1661) | 1 189 | 1 070 | 999 | 1 213 | 1 292 |
(14 2/1441 8/1551 4/1661) | 1 620 | 1 519 | 1 356 | 1 479 | 1 487 |
(14 1/1441 10/1551 3/1661) | 940 | 949 | 919 | 814 | 749 |
(14 3/1441 6/1551 5/1661) | 843 | 661 | 593 | 668 | 846 |
(15 1/1441 10/1551 4/1661) | 660 | 680 | 744 | 630 | 536 |
(15 2/1441 8/1551 5/1661) | 809 | 748 | 681 | 669 | 642 |
图6 正则二十面体(12 12/1551)团簇遗传示意图(a)完全遗传;(b)碎片遗传;(c)核遗传;(d)碎片遗传
Fig.6 Heredity diagram of the regular icosahedral cluster (12 12/1551) (a) perfect heredity; (b) and (d) segmental heredity; (c)core heredity
图7 不同组分下正则二十面体(12 12/1551)团簇遗传分数随温度变化
Fig.7 Variations of heredity fraction of regular icosahedral (12 12/1551) with temperature under different components
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