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对于固液界面性质的研究,有助于人们理解和解释材料科学中的许多过程和现象,例如晶体从熔融状态下的成核、接近平衡态的晶体生长、合金界面处的溶质分配和液滴在固态基底上的浸润等。实验上很难直接测量固液界面的许多特征,计算机模拟在探索界面特征方面一直起着非常重要的作用。本文基于Zhou的EAM作用势,采用分子动力学(MD)模拟的方法对金属的固液界面结构及动力学性质进行研究。主要研究内容及结论如下:对金属Co的固液界面结构有序性进行MD模拟,计算了垂直于界面方向的(100)、(110)和(111)三个方向的数密度、结构序参量等的分布。对数密度的研究表明固液界面处的液体存在着有序结构。在界面附近,数密度比结构序参数变化更快。对(100)方向界面层的二维偶分布函数(PDF)的计算结果发现,不同界面层的二维偶分布函数也不相同,从液体到固体的转变发生在界面附近区域所对应的6层中。对金属Co固液界面的动力学性质进行系统模拟。通过追踪不同温度下体系体积随时间的变化得到Co的模拟熔点为1720K,比实验值1770K略低。计算得到的动力学系数与最近得到的实验值基本一致。此外,动力学系数具有各向异性:μ100>μ110>μ111,与其他金属系统一致。我们还研究了温度在1720K-0K范围内界面移动速度与温度的关系:当温度较高时,固液界面的运动可以用扩散限制(W-F)模型来描述;当温度较低时,固液界面的运动可以用Arrhenius公式拟合,计算得到的扩散激活能接近于0,但固液界面仍以接近60m/s的速度运动,说明在深过冷条件下界面运动不受扩散控制。对Cu50Ni50合金的固液界面动力学性质进行MD模拟。将体系体积保持不变时的温度定为Cu50Ni50合金的熔点,测得的熔点值比实验值略低。在过冷度为0-335K范围内,计算得到的界面移动速度随过冷度的增加线性增长。在低过冷条件下,测得的界面移动速度比实验值略高;而在深过冷条件下,计算值与实验值吻合的很好。研究了界面移动速度与温度的关系并与上一章金属Co的结果进行对比,两者在整个温度范围内的变化趋势基本一致。我们同样将低温下的数据用Arrhenius公式拟合,计算得到的扩散激活能也趋近于0,而界面仍以50m/s-10m/s的速度移动,说明在深过冷条件下,Cu50Ni50的界面运动不受扩散控制,属于无热过程。