通过分子动力学(MD)，采用嵌入原子方法对镍基单晶高温合金中γ／γ相界面的结构进行了模拟。发现在{100}、{llO)和{111)相界面上各自形成了正方形、长方形和正三角形三种不同形状的错配位错网，组成这些错配位错网的位错分别为<011>{100}、<110>{110}和{001}{110}以及<112>{111}型刃位错。通过对不同模型的模拟结果进行比较还发现，位错网格的尺寸、形状仅依赖于γ相和γ相的晶格常数及界面取向。这意味着，界面类型和两相参数内禀地决定了合金的结构和力学性质。特别是，定量地给出了位错网格大小d与错配度σ间的关系，这些模拟结果已得到近期相关实验的验证，提供了成分选择控制合金力学性质的理论背景。并且基于计算结果和能量分析，揭示了γ/γ相界面结构的基本特征，讨论了相界面稳定性的相关机制。 运用改进分析型嵌入原子方法对合金中“马赛克”结构的形成进行了模拟。通过对模拟结果的分析发现，在γ析出相周围形成了一个由<011>{100}的刃型位错组成的封闭三维错配位错网络。通过对不同“马赛克”结构的模拟结果进行比较发现：位错网格的边长依赖于γ、γ相的晶格常数以及相界面的取向，而与γ析出相的大小和数量无关。位错密度与γ析出相的体积成反比，即，位错的总量与γ/γ相界面的总面积成正比，从而可以很好地解释合金的持久寿命与细小γ相的量之间的关系。而且，由位错组成的封闭三维错配位错网络有效地阻碍了γ相的粗化，对提高合金性能有着重要的意义。 运用MD方法和离散变分方法(DVM)，研究了Re元素在γ相、γ相以及γ/γ相界面的影响。MD模拟结果表明，γ/γ相界面只有共格区和错配位错区两种原子构型，Re的掺杂能够有效地稳定γ相和γ相，并对错配度产生影响，并且Re元素在γ相和γ相中有集团化倾向。基于MD的模拟结果，进一步对包含γ/γ相界面的六种不同结构原子团簇进行DVM计算，给出了原子间相互作用能、电荷占据数分析、态密度和差分电荷密度等电予结构计算结果。结果表明，Re具有钉扎效应并影响位错沿γ/γ相界面的滑移，这将影响合金蠕变特性。