冷速对快凝Ni50Zr50合金团簇结构遗传与演化特性的影响

来源：计算物理杂志2024年第4期北京时间：

作者：祁青华, 文大东, 陈贝, 高明, 易洲, 邓永和, 邓科, 彭平

摘要：采用分子动力学方法, 模拟研究6个不同冷速下液态Ni50Zr50合金的快速凝固过程, 用双体分布函数、原子团类型指数、遗传跟踪等方法对快凝合金的微结构特征与演化特性进行表征和分析。结果表明: Ni50Zr50玻璃合金中数目最多的原子组态是Z11 Kasper团簇, 而非二十面体。快凝合金中的特征团簇趋向于聚合在一起形成中程序, 其数目随冷速的降低而增加。基本团簇的结构遗传均起始于Tm~Tg的过冷液相区, 其中Z11 Kasper团簇在Tg以上的附近温区具有最高阶段遗传分数。提高冷速有利于过冷液相区中基本团簇的阶段遗传分数增加和遗传的起始温度升高。冷速诱导的Ni50Zr50合金玻璃形成能力(GFA)的提高可以归因于特征团簇(如Z11 Kasper团簇)遗传能力的增强。

关键词：Ni50Zr50合金, 分子动力学, 冷速, 团簇, 遗传