王艳伟，李洋洋

(哈尔滨师范大学)

Ni-Zr非晶玻璃的形成能力随成分变化的分子动力学模拟

王艳伟，李洋洋

(哈尔滨师范大学)

采用分子动力学模拟方法，研究了同一冷却速率下淬火后样品Ni-Zr合金的微观结构与Ni含量变化的关系.目的在于通过原子微观结构展示它的玻璃形成能力.通过键角分析方法，统计了Ni-Zr合金中各结构类型的数量.计算体系的二十面体结构(ico)和other结构，发现在50%Ni含量的体系中ico+other结构达到最大值，认为Ni50Zr50的非晶形成能力比较强.

二十面体；分子动力学模拟；键角分析；玻璃形成能力

0 引言

大块金属玻璃的形成本质仍是凝聚态物理中研究的热点之一[1-2].迄今为止，Zr基非晶的研究在诸多块体非晶合金体系中占主导地位.Zr基非晶体系具有良好的玻璃形成能力、较高的性价比以及较强的力学性能，多年以来倍受国内外很多学者的关注[3].最为著名的是Johnson等研发的Zr-Ti-Cu-Ni-Be和Zr-(Ti，Nb)-Cu-Ni-Al合金体系以及Inoue等研发的Zr-Al-Ni-Cu合金体系.基于以上合金为代表的Zr基非晶体系的研究以来，Ni-Zr系非晶合金的研究引起了研究者的广泛关注.Lai W S等[4]采用n体势的分子动力学模拟研究Ni-Zr系统.玻璃转变发生在14%-75% Zr成分区间内.Taichi Abe[5]等根据优化参数设定估计玻璃形成的临界冷却速率，发现在合金成分为35%Ni时Ni-Zr体系有最低临界冷却速率.这说明了35%Ni含量合金的GFA高于与其他成分.Cu-Zr合金的临界冷却速率小于Ni-Zr合金，这表明Cu-Zr合金GFA高于Ni-Zr合金.Yu C Y和Huang Lanping[6-7]也提出在Ni-Zr合金中较宽的成分范围内，很难获得完整的大块玻璃样品……