NiAl纳米颗粒具有较高的能量密度和良好的高温力学性能,铝吸附原子在不同镍基表面上的扩散行为与不同扩散机制对铝在镍基表面沉积生长的影响有待进一步阐明.本文通过采用肘弹性带和分子动力学结合嵌入原子势的方法,系统地研究了单个铝...NiAl纳米颗粒具有较高的能量密度和良好的高温力学性能,铝吸附原子在不同镍基表面上的扩散行为与不同扩散机制对铝在镍基表面沉积生长的影响有待进一步阐明.本文通过采用肘弹性带和分子动力学结合嵌入原子势的方法,系统地研究了单个铝吸附原子在镍基表面的扩散行为和纳米颗粒团簇在十面体(DEC)、立方八面体(CUB)和二十面体(ICO)结构上的生长.研究结果表明:Al吸附原子在三种Ni基底上表面扩散的交换与跳跃两种机制,最低的Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒为0.38 eV(交换CUB{111}→100})、0.52 eV(交换DEC{111}→100})和0.52 e V(跳跃ICO{111}→111}),从{111}面扩散到{100}面主要以交换机制为主,而相邻两个{111}面之间的扩散则以跳跃机制为主.沉积的铝原子首先倾向于扩散到台阶边缘和顶点附近.随着Al原子数量的增加,沉积的Al原子开始聚集.对于Ni团簇上的Al原子,在较低温度下在镍基底表面沉积Al原子,可以获得良好的Ni核/Al壳结构.对于二十面体结构基底,其对应的核壳团簇的缺陷数最小,随后为十面体结构和八面体结构.随着生长温度的增加NiAl纳米粒子的表面逐渐开始合金化.展开更多
采用分子动力学方法,对高压条件下液态Pd 82 Si 18合金快凝过程进行了模拟研究,并采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen键对指数、原子团类型指数等方法表征和分析了快凝合金的微结构特征.结果发现:随着压力增加,玻璃合金中低配位数(Z...采用分子动力学方法,对高压条件下液态Pd 82 Si 18合金快凝过程进行了模拟研究,并采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen键对指数、原子团类型指数等方法表征和分析了快凝合金的微结构特征.结果发现:随着压力增加,玻璃合金中低配位数(Z≤11)的Kasper团簇数目显著减少,而高配位数(Z≥12)的Kasper团簇及其变形结构的数目大幅增加,当压力超过10 GPa玻璃合金中的(112/14418/15511/1661)团簇取代了(102/14418/1551)团簇的主导地位.提高压力能显著增加玻璃合金中高配位数(Z≥12)Kasper团簇铰链的中程序(MRO)数目,但低配位数(Z≤11)Kasper团簇仍主要形成共享顶点原子的扩展团簇.遗传跟踪分析发现,压力能够显著提高Kasper团簇的阶段遗传分数和遗传起始温度,增强了快凝Pd 82 Si 18合金的玻璃形成能力.展开更多
采用分子动力学(MD)方法模拟研究了Pd 100- x Si x ( x =10,15,18,19,20,25,30)在冷速为1×10 11 K/s时的快凝过程,并通过扩展团簇类型指数法(CTIM)对快凝过程中各成分的局域原子结构进行了表征.研究结果发现:Si原子浓度能显著影响...采用分子动力学(MD)方法模拟研究了Pd 100- x Si x ( x =10,15,18,19,20,25,30)在冷速为1×10 11 K/s时的快凝过程,并通过扩展团簇类型指数法(CTIM)对快凝过程中各成分的局域原子结构进行了表征.研究结果发现:Si原子浓度能显著影响金属玻璃中的团簇的种类和数目,Si原子含量越低团簇种类越少,特征团簇的数目增多,合金的有序度增强;配位数 Z >12的非特征团簇能够以IS连接形成少量的中程序MRO,并随Si原子浓度增加而减少.对非晶形成起重要作用的Z9、Z10、Z11标准Kasper团簇,主要形成VS、ES、FS连接模式的扩展团簇,而且各团簇以及彼此之间形成扩展团簇的数目与Pd 100- x Si x 合金的 T rg 有很好的对应关系.展开更多
文摘NiAl纳米颗粒具有较高的能量密度和良好的高温力学性能,铝吸附原子在不同镍基表面上的扩散行为与不同扩散机制对铝在镍基表面沉积生长的影响有待进一步阐明.本文通过采用肘弹性带和分子动力学结合嵌入原子势的方法,系统地研究了单个铝吸附原子在镍基表面的扩散行为和纳米颗粒团簇在十面体(DEC)、立方八面体(CUB)和二十面体(ICO)结构上的生长.研究结果表明:Al吸附原子在三种Ni基底上表面扩散的交换与跳跃两种机制,最低的Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒为0.38 eV(交换CUB{111}→100})、0.52 eV(交换DEC{111}→100})和0.52 e V(跳跃ICO{111}→111}),从{111}面扩散到{100}面主要以交换机制为主,而相邻两个{111}面之间的扩散则以跳跃机制为主.沉积的铝原子首先倾向于扩散到台阶边缘和顶点附近.随着Al原子数量的增加,沉积的Al原子开始聚集.对于Ni团簇上的Al原子,在较低温度下在镍基底表面沉积Al原子,可以获得良好的Ni核/Al壳结构.对于二十面体结构基底,其对应的核壳团簇的缺陷数最小,随后为十面体结构和八面体结构.随着生长温度的增加NiAl纳米粒子的表面逐渐开始合金化.
文摘采用分子动力学方法,对高压条件下液态Pd 82 Si 18合金快凝过程进行了模拟研究,并采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen键对指数、原子团类型指数等方法表征和分析了快凝合金的微结构特征.结果发现:随着压力增加,玻璃合金中低配位数(Z≤11)的Kasper团簇数目显著减少,而高配位数(Z≥12)的Kasper团簇及其变形结构的数目大幅增加,当压力超过10 GPa玻璃合金中的(112/14418/15511/1661)团簇取代了(102/14418/1551)团簇的主导地位.提高压力能显著增加玻璃合金中高配位数(Z≥12)Kasper团簇铰链的中程序(MRO)数目,但低配位数(Z≤11)Kasper团簇仍主要形成共享顶点原子的扩展团簇.遗传跟踪分析发现,压力能够显著提高Kasper团簇的阶段遗传分数和遗传起始温度,增强了快凝Pd 82 Si 18合金的玻璃形成能力.
文摘采用分子动力学(MD)方法模拟研究了Pd 100- x Si x ( x =10,15,18,19,20,25,30)在冷速为1×10 11 K/s时的快凝过程,并通过扩展团簇类型指数法(CTIM)对快凝过程中各成分的局域原子结构进行了表征.研究结果发现:Si原子浓度能显著影响金属玻璃中的团簇的种类和数目,Si原子含量越低团簇种类越少,特征团簇的数目增多,合金的有序度增强;配位数 Z >12的非特征团簇能够以IS连接形成少量的中程序MRO,并随Si原子浓度增加而减少.对非晶形成起重要作用的Z9、Z10、Z11标准Kasper团簇,主要形成VS、ES、FS连接模式的扩展团簇,而且各团簇以及彼此之间形成扩展团簇的数目与Pd 100- x Si x 合金的 T rg 有很好的对应关系.
