Al-Ni非晶合金的原子堆垛结构及密度的第一性原理分子动力学模拟  

作　　者：于春燕[1] 惠希东[1] 陈晓华[1] 林德烨[1] 刘梓葵 陈国良[1] 

机构地区：[1]北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京100083 [2]Department of Materials Science and Engineering,Pennsylvania Sate University

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第6期745-753,共9页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB613901);国家自然科学基金(批准号:50871013;50901006)资助项目

摘　　要：在Al基非晶合金中，Al-Ni系的非晶形成能力（GFA）相比其他系列较佳，但是目前对Al—Ni二元合金系的原子排列、玻璃转变和堆垛密度与成分之间的内在联系，至今还未形成系统的认识．本文利用第一性原理分子动力学（AIMD）模拟方法对AlxNi100-x（x=80，83，85，86，87，90）二元非晶合金的原子堆垛结构和密度进行了研究．双体分布函数和Voronoi多面体分析表明，在该非晶合金系中存在明显的拓扑和化学短程有序，拓扑短程序主要是由以Al原子为中心的类似二十面体结构和以Ni原子为中心的三棱体覆盖三个半八面体（TTP）结构组成．在该合金系非晶中A-与Ni原子间存在强烈的化学交互作用，Al—Ni原子对键长小于原子半径和，化学有序随着Ni含量的增加呈现增加的趋势．AIMD计算结果表明，当x=85时，合金的堆垛密度出现了峰值，偏离了直线规律．综合结构特征和密度特征，从理论上推断，当Al含量为84％～86％时，合金的非晶形成能力较好，可以推广至多元合金体系．

关 键 词：AIMD AL-NI合金 密度 短程有序 化学有序 

分 类 号：TG139.8[一般工业技术—材料科学与工程]