高壓下液態(tài)Ni和Co結構和動力學的第一性原理研究.pdf

1、液態(tài)物質的微觀結構對材料的性能研究有著十分重要的意義，目前凝聚態(tài)物質已經(jīng)成為人們關注的熱點。壓強作為材料制備的重要因素，對液態(tài)的微觀結構和性質都有深遠影響，所以對高壓下液態(tài)結構和性質的研究是十分必要的。
　　本文采用第一性原理分子動力學分別模擬了高壓下液態(tài)Ni和Co的原子運動。通過計算徑向分布函數(shù)、靜態(tài)結構因子、鍵角分布函數(shù)和鍵對分布函數(shù)等結構分析函數(shù)，以及對均方位移、范霍夫函數(shù)和中間自散射函數(shù)等動力學相關函數(shù)的分析，得到了高壓對

2、液態(tài)金屬Ni和Co微觀結構及動力學的作用，并總結了液態(tài)金屬Ni和Co結構和動力學性質隨壓強的變化規(guī)律。同時，我們還研究了溫度對高壓下兩種液體的微觀結構和動力學性質的影響。
　　同一溫度，壓強增大，體系密度增加，液態(tài)Ni原子間排列更加緊密，短程有序性增強。分析結果表明：代表完整二十面體結構的1551鍵含量先增后減，說明大量的完整二十面體被破壞，缺陷二十面體增加，促進了面心立方體和密排六方體有關的結構增加；體系結構發(fā)生轉變的臨界密度與

3、溫度有關，溫度越低，臨界密度越小。通過對動力學相關函數(shù)的分析我們發(fā)現(xiàn)，高壓使液態(tài)Ni原子的擴散變慢，高溫時出現(xiàn)了β馳豫，表現(xiàn)出一些過冷態(tài)的習性。
　　其次，通過對不同密度下液態(tài)Co的結構和動力學變化分析，我們最終得出了壓強對液態(tài)Co結構及動力學的影響。壓強增大，使Co原子之間排列越來越緊密，液體的密度增大，短程有序性增強。在一個較低的壓強范圍內，完整二十面體和缺陷二十面體隨壓強增大都有一定程度的增加。當壓強繼續(xù)增大時，完整二十面體