液态金属Al凝固过程中大团簇结构的形成与演变机理  

作　　者：刘让苏[1] 董科军[1] 刘凤翔[1] 郑采星[1] 刘海蓉[2] 李基永[3] 

机构地区：[1]湖南大学 应用物理系,长沙410082 [2]湖南大学 材料科学与工程学院,长沙410082 [3]湖南大学 化学化工学院,长沙410082

出　　处：《中国科学（G辑）》2004年第5期549-559,共11页

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号:50071021;50271026)

摘　　要：采用分子动力学方法,对含有400000个A1原子的液态金属大系统在凝固过程中纳米级大团簇结构的形成、演变特性进行了模拟研究,并采用中心原子法、键对分析技术与原子团类型指数法(CTIM)相结合,描述了各种类型的基本原子团结构组态.结果表明:在所有的键型与原子团类型中,以1551键型以及由1551键型所构成的二十面体原子团(120 120)的数量最多,它们在液态金属A1的微观结构转变中起着决定性的作用;纳米级大团簇(含有多达150个原子)是由一些大小尺寸相差较大的中、小团簇通过拉锯式(得而复失、失而复得)的相互竞争形式不断兼并、演变后,相互连接而成,而不是以某一个原子为中心按一定规则堆积为多个壳层而成,这正是与由气相沉积、离子溅射等方法所获得的团簇结构的本质差别所在;虽然纳米级大团簇结构的形状和大小各不相同,但都具有突出的角隅,正好成为液态金属凝固过程中形成各种支晶结构的起点.

关 键 词：中心原子 团簇结构 分子动力学 二十面体 离子溅射 凝固过程 大系统 液态金属 气相沉积 大小 

分 类 号：TG111.4[金属学及工艺—物理冶金]