杨伟钰

(哈尔滨师范大学)

0 引言

探索温度和金属玻璃结构之间的关系是材料科学和物理学中一个富有挑战性但又有趣的课题[1].当液体从熔点Tm以上的高温淬火到玻璃化转变温度Tg时，它逐渐变得粘稠，动力学发生显著变化.在这个过程中，出现了一些有趣的动力学现象，如Stokes-Einstein(SE)关系的破裂以及Arrhenius到非Arrhenius 转变[2-3].通过对不同类型玻璃形成液体的研究发现，液体的弛豫时间(或粘度)随温度的演变在高温区符合Arrhenius关系，随着温度降低变为非Arrhenius关系，由Arrhenius关系转变为非Arrhenius关系的温度一般称为TA[4-5].对于TA附近的结构变化，Ryan Soklaski等学者发现了在过冷液体中存在局部优先结构，当温度达到TA时，原子开始从孤立的二十面体形成连接的二十面体团簇[6-7]. Y.C.Hu等发现了液体中的动力学转变现象与淬火过程中结构相关长度的增长密切相关[8].

Cu50Zr50在所有二元合金中表现出较高的玻璃形成能力(GFA)，这使得它成为实验和模拟研究玻璃形成机理和塑性变形的良好候选材料[9-10].在该文中，通过分子动力学模拟的方法分析了金属玻璃形成液体Cu50Zr50在淬火过程中的局部结构变化和TA之间的关系.

1 实验材料及方法

2 实验结果及分析

通过对Cu50Zr50合金的动力学粘度计算可以得到它的交叉温度1197 K.图1描述的是二十面体团簇中包含的原子数量和二十面体团簇数量随着温度变化的过程.图1(a)显示在Cu50Zr50的淬火过程中，二十面体的原子数量逐渐增多.从图中可以看出，二十面体中原子数量的增长可分为2个阶……