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毕业论文-分子动力学研究Cu-Re、Ni-Sc合金系统的晶态-非晶态相变，共59页，23317字，附外文翻译
摘 要
随着计算科学和计算机技术的快速发展，以及材料科学基础研究的日渐成
熟，计算机在材料科学与工程中的许多领域的作用越来越突出，计算材料学成
为材料科学的一个重要分支。
本文借助于第一性原理计算所得的非平衡合金相的性能数据构建了 Cu-Re
系统的紧束缚势（TB 势），拟合所得的多体势能够很好的复制出系统中的重要
物理性能。此外，利用拟合出的多体势进行 Cu-Re 系统多层膜模型分子动力学
模拟，模拟结果反映出储存在多层膜界面的自由能为 Cu-Re 多层膜固态反应非
晶化提供驱动力，而且整个过程具有如下特点：非晶相逐层生长，且不对称生
长。
本文还拟合了 Ni-Sc 系统的紧束缚势(TB)势,并应用拟合的 Ni-Sc 多体势，
分别构建固溶体模型和多层膜模型进行分子动力学模拟，不仅观察到晶态-非晶
态转变的发生，而且得出当 hcp Sc 中 Ni 原子浓度超过 20%、以及 fcc Ni 中 Sc
原子浓度超过 22%时发生晶态-非晶转变，由此得到 Ni-Sc 系统的非晶形成范围
为 Ni 原子浓度 20-78%；由多层膜模型发现非晶层具有逐层生长模式，而且非晶
层向 Ni 晶格方向和 Sc 晶格方向的生长速度基本相等，此现象与二者临界固溶
度大体相等有关。
关键词：分子动力学模拟，多体势，Cu-Re，Ni-Sc，晶态-非晶态相变

目录
第一章
引言
非晶合金及制备方法
1.1.1 非晶态合金
1.1.2 非晶合金的制备方法
固态界面反应非晶化
1.2.1 概述
1.2.2 固态反应非晶化理论发展
1.3 非晶形成能力
1.4 计算机模拟
1.5 本论文的研究思路与目标
第二章 研究方法及理论基础
2.1 多体势
2.1.1 概述
2.1.2 势函数的发展
2.1.3 势与物理量的关系
2.2 分子动力学模拟
2.2.1 Parrileno-Rahman 分子动力学方法
2.2.2 模拟中的原子模型
2.2.3 结构表征与分析方法
第三章 CU-RE合金系统固态非晶化研究
3.1 势函数的拟合
3.2 分子动力学模拟
3.3 MIEDEMA模型及热力学、动力学因子
3.4 本章小结
第四章 NI-SC合金系统的固态非晶化研究
4.1 NI-SC系统多体势的拟合
4.2 NI-SC系统分子动力学模拟
4.2.1 固溶体模型
4.2.2 多层膜模型
4.3 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录 文献翻译及原文