研究固液界面的性质,有助于理解和解释材料科学中的许多过程和现象,比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侵润等。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。本文采用分子动力学模拟方法,对二元有序合金固液界面的结构和动力学性质进行分析与研究,主要研究结果概括如下：一、应用分子动力学方法,系统研究了B2相NiAl有序合金固液界面的结构和传输特征。我们发现在熔点附近,NiAl(100)、(110)和(111)三个方向的界面都是光滑界面。数密度显示出明显的方向依赖性,(110)方向的数密度分布与纯物质体系非常相似,而(100)和(111)方向的数密度呈现Ni层和Al层交替波动,一直延伸到块体液体层中。通过对界面层的二维结构分析,我们发现从液体到固体的转变就发生在界面附近狭窄区域所对应的几层中,并且这几层中的原子形成了有序团簇。在界面附近,扩散系数的分布也显示出明显的各向异性。二、系统研究了B2相NiAl有序合金固化过程中的无序俘获。研究结果表明,在高的固化速度下,该有序合金体系存在着明显的无序和缺陷俘获过程,比如在晶体中形成了一定浓度的空穴和反位。通过计算这些缺陷浓度,我们发现空穴主要来自Ni原子的晶格位,反位大多发生在Ni原子占据了Al原子的晶格位,而Al原子占据Ni原子晶格位的浓度很小几乎可以忽略。此外,我们发现缺陷浓度在不同的界面方向上不存在明显的各向异性,而且每个方向上缺陷浓度随着界面速度和过冷温度的增大而呈线性增大。我们的结果表明,当前已有的关于无序俘获的理论模型应该扩展到包括空穴和反位缺陷这些量。三、对模型二元有序合金体系的平衡界面结构和动力学过程进行了模拟。结构的研究中发现,该二元有序合金的固液界面属于光滑界面。由于固体中同时存在结构和化学有序,从而导致界面处的原子结构与单质以及异质固液界面的结构明显不同。在界面法向方向上,粒子数密度呈复杂的波动行为,并延伸到液体中约30埃。对界面层的二维结构分析表明,固液转变层部分原子形成了二维固体团簇。从固体到液体,扩散系数从零逐渐增加到一个饱和值。在界面处附近,平行于界面方向的扩散系数明显比垂直于界面方向的大。在动力学过程的研究中发现,体系在固化和熔化过程中都存在温度梯度,生长过程明显是一层一层(layer by layer)的生长模式,即与单元素体系光滑界面一样,是二维的台阶生长。研究发现体系的生长速度非常缓慢,因为其固化必须要经历两个过程,先是化学成分的调整,接着是结构的有序化,这两个过程并不同步,而且都与原子扩散有关。四、BOETTINGER和AZIZ (BA)模型是分析有序合金体系快速固化的最常用模型,但是此模型有一定的局限性。第三四五章的研究表明,实际的有序合金在固化过程中的确会产生一定量的缺陷,包括空穴和位错。本章中我们把BA模型进行了扩展,新建立的理论模型中同时包含了空穴和位错,可以更普适地描述大量有序合金体系的快速固化过程。