界面是当前凝聚态物理与材料科学的重要研究方向。固液界面作为界面的一种,其结构与性质决定了晶体的生长、结晶成核以及表面浸润等众多现象或过程。由于实验很难直接获得固液界面的结构与动力学性质,多数关于固液界面的理论研究主要采用计算机模拟的方法。目前,已有大量关于界面结构和动力学性质的研究,但有关移动界面伴随的缺陷俘获和动态界面结构的研究几乎是空白。本文采用分子动力学模拟方法,对简单金属固化过程中的缺陷俘获与动态固液界面结构进行了研究,主要研究结果概况如下:一、采用分子动力学模拟方法,计算了简单金属Ni和Al固液界面的迁移率,并建立了全温区固化的生长模型。我们发现,两种金属尽管非常不同,但生长速度总是在某个特征温度（T*）附近达到最大值;高于这个温度,两种金属类似,随着过冷温度（定义为与熔点的差）的增加生长速度单调增加;低于这个温度,两种金属截然不同,Ni的生长速度几乎不变,而Al的生长速度随过冷温度的增加快速减小到零。通过理论分析,我们发现,T*的存在可能与生长机制的改变有关。我们结合高温Broughton-Gilmer-Jackson（简称BGJ）模型和基于扩散的Wilson-Frenkel（简称W-F）模型建立了一个拓展的生长模型。该模型不仅从一个侧面佐证了生长机制的变化,同时给出了在整个生长温区的生长模型。二、结合多种结构分析方法,研究了金属Ni和Al固化过程中的动态固液界面结构。我们发现,从晶体层到液体层过渡的界面区域,动态固液界面的结构与平衡态的明显不同。随着生长速度或过冷温度的变化,界面处原子浓度会做明显的相应变化。特别是,在高过冷温度,界面处的原子浓度甚至可以远小于液体的浓度。界面附近的二维结构的分析表明,对于（100）生长方向,在高于T*的温区,界面处存在类气体层;在低于T*的温区,有明显的类玻璃态层出现。这个二维结构的转变,也许是发生生长机制转变的诱因或结果。三、采用分子动力学方法,我们系统研究了 Ni和Al两种金属固化过程中伴随的缺陷俘获。结果表明,缺陷浓度总体随着界面温度的降低而单调增加。缺陷浓度对生长速度有着很强的依赖性,但并非生长速度的单值函数;界面生长速度达到最大值之前,缺陷浓度随着界面生长速度的增加而增加,但是在界面生长速度达到最大值后却相反。通过对生长过程的微观分析,我们讨论了缺陷密度与生长速度和扩散系数之间的可能关系。扩散与生长过程都可以看成输运过程,而产生的效果恰恰相反。扩散过程导致原子输运到界面,而生长过程消除了界面附近的液体原子,二者之间的竞争最终导致了空位的产生。四、系统研究了 Ni与Al固液界面的动力学、动态结构、缺陷俘获在（100）与（110）两个生长方向上的差异。结果表明两种金属的界面结构存在着明显的各向异性,尤其是在深过冷温度下,界面处的二维径向分布函数明显不同;对于相同的过冷温度,（100）方向的生长速度总是大于（110）方向的;（100）方向的缺陷浓度大于（110）方向。