周群益 作品数:14 被引量:73 H指数:6 供职机构: 湖南大学物理与微电子科学学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖南省自然科学基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 理学 一般工业技术 机械工程 更多>>
Cu_(70)Ni_(30)合金快速凝固及晶体结构的模拟研究 被引量:2 2005年 用quantumSutton-Chen多体势对Cu70Ni30合金熔体快速凝固过程进行了分子动力学模拟研究,在冷却速率2×1012K/s下,通过键型分析及原子平均能量与温度曲线关系确定Cu70Ni30形成fcc晶体结构和结晶温度,此外采用原子示踪及可视法对凝固过程中微观结构变化及晶体生长细节的分析,不但能说明系统在微观上形成二元无序固溶体,而且有助于对液态金属的凝固过程、晶体结构生长过程的深入理解. 郑采星 刘让苏 周群益 田泽安 王鑫 李强关键词:QUANTUM 分子动力学模拟 晶体结构 快速凝固 熔体初始温度对液态金属Ni凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究 被引量:1 2013年 采用量子Sutton-Chen多体势,对熔体初始温度热历史条件对液态金属Ni快速凝固过程中微观结构演变的影响进行了分子动力学模拟研究.采用双体分布函数g(r)曲线、键型指数法、原子团类型指数法和三维可视化等分析方法对凝固过程中微观结构的演变进行了分析.结果表明:熔体初始温度对凝固微结构有显著影响,但在液态和过冷态时的影响并不明显,只有在结晶转变温度Tc附近才开始充分显现出来.体系在1×1012K/s的冷速下,最终均形成以1421和1422键型或面心立方(12000120)与六角密集(1200066)基本原子团为主的晶态结构.末态时,不同初始温度体系中的主要键型和团簇的数目有很大的变化范围,且与熔体初始温度的高低呈非线性变化关系.然而,体系能量随初始温度呈线性变化关系,初始温度越高,末态能量越低,其晶化程度越高.通过三维可视化分析进一步发现,在初始温度较高的体系中,同类团簇结构的原子出现明显的分层聚集现象,随着初始温度的下降,这种分层现象将被弥散开去.可视化分析将更有助于对凝固过程中微观结构演变进行更为深入的研究. 邓阳 刘让苏 周群益 刘海蓉 梁永超 莫云飞 张海涛 田泽安 彭平关键词:微观结构 分子动力学模拟 液态金属结构变化的分子动力学模拟研究 被引量:6 1995年 In this paper, a simulation study on the structural transitions of liquid metal Al at high temperature has been made by molecular dynamics (MD) method. It is demonstrated that with the increase of temperature, various types of bond have different variation rules, the numbers of the bonds related to the structures possessing high degree of order are decreased, namely, the degree of disorder of the system is increased. However,even the temperature is increased to 1773K (1.9Tm) the number of bonds being in nearly free state in the system is still only 8% of the total number of bonds. 刘让苏 周群益 李基永关键词:液态金属 分子动力学模拟 冷速对液态金属Na凝固过程中微观结构影响的模拟研究 被引量:16 2005年 采用分子动力学方法对液态金属Na在四种不同冷速下的快速凝固过程进行了模拟跟踪研究.采用双体分布函数g(r)曲线、Honeycutt_Andersen键型指数法和原子团类型指数法对凝固过程中微观结构的变化进行了分析.结果表明冷却速率对微结构的转变有决定性影响,当冷速为1.0×1014和1.0×1013K/s时,系统形成以1551和1541键型或以缺陷多面体基本原子团(131102)和二十面体基本原子团(120120)为主体的非晶态结构;当冷速为1.0×1012和1.0×1011K/s时,系统则形成以1441和1661键型或以体心立方基本原子团(14608)为主体的晶态结构.同时发现不同冷速对液态金属Na在液态和过冷态时微观结构的影响甚小;但不同冷速对其固态(非晶态利晶态)时的微观结构有显著的影响,且要在液-固转变点(分别在玻璃转变温度Tg和晶化起始温度Tc)附近或以后才能充分展现出来.根据这一特点,有可能建立另一种确定液态金属Tg和Tc的新方法.原子团类型指数法比键型指数法更有利于研究液态、非晶态等无序体系和一些晶化体系的具体结构特征. 侯兆阳 刘让苏 李琛珊 周群益 郑采星关键词:凝固过程 分子动力学模拟 二元液态金属Ag_xCu_(1-x)快速凝固过程的分子动力学模拟研究 被引量:6 2005年 用quantum Sutton-Chen多体势对AgxCu1-x在冷却速率为2×1012K/s凝固过程的模拟,发现AgxCu1-x在x=35~65范围内具有形成非晶的能力,特别是对应于二元相图共晶点的Ag60Cu40在凝固过程中二十面体和其它多面体结构不仅数目大,而且还具有极为稳定的遗传性,而最容易得到非晶态合金.证实了合金化效应对非晶态合金的形成倾向和稳定性的关键作用.此外采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析,不但能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用,又有助于对液态金属的凝固过程、非晶态微观结构特征的深入理解. 郑采星 刘让苏 田泽安 周群益 彭平关键词:非晶态合金 快速凝固 计算机模拟 液态Ca_(50)Zn_(50)合金快速凝固过程中微观结构的演变特性 2013年 采用分子动力学方法对液态Ca50Zn50合金的快速凝固过程进行了模拟研究.并采用双体分布函数、HA键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)和可视化等方法对凝固过程中微观结构的演变特性进行了分析.结果表明:由于Ca,Zn原子的半径差异较大,导致总双体分布函数的第1峰明显分裂成为3个次峰,随着温度下降,半径较小的Zn原子互为近邻的几率明显增加.系统中1551键型所构成的二十面体基本原子团(12 0 12 0)的数量占绝对优势,对非晶态结构的形成起主导作用.系统中基本原子团的中心原子主要是原子半径较小的Zn原子.具有短程序的基本原子团之间大多以共顶点(VS),共棱线(ES),共面(FS)和相互交叉(IS)的方式相结合,在凝固形成非晶态的过程中,基本原子团大多以相互交叉(IS)的方式相结合,最后形成各种不同尺寸的、原子结合比较紧密、结构比较稳定的较大团簇. 刘海蓉 郑乃超 刘让苏 梁永超 莫云飞 周群益 田泽安关键词:分子动力学模拟 凝固过程 冷却速率对液态金属Cu凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究 被引量:24 2006年 采用QuantumSutton-Chen(Q-SC)多体势对液态金属Cu在四个不同冷却速率下的凝固过程进行了分子动力学模拟研究.通过双体分布函数、键型指数、配位数、均方位移及可视化分析,结果表明:冷却速率对液态金属Cu的微观结构演变有决定性影响.当冷却速率为1·0×1014K/s时得到非晶态结构;当冷速分别为1·0×1013K/s,1·0×1012K/s和1·3×1011K/s时,系统形成以1421键型为主体的面心立方(fcc)与六角密集(hcp)共存的混合晶体结构;且其结晶温度分别为373K,773K和873K,即冷速越慢,其结晶温度越高,结晶程度也越高;且冷速越慢,1421键型越多,混合晶体中面心立方(fcc)结构所占的比例越高.同时发现,原子的平均配位数的变化与1551,1441,1661键型的变化密切相关,反映出体系对称性结构的变化规律与配位数的变化有关.在可视化分析中,进一步采用中心原子法展现出非晶态与晶体结构的2D截面,及在3D下混合晶体中两个基本原子团分别为面心立方(fcc)与六角密集(hcp)基本原子团的具体结构. 易学华 刘让苏 田泽安 侯兆阳 王鑫 周群益关键词:凝固过程 分子动力学模拟 单轴晶体主截面内e光折射角和阵面角的计算和作图 被引量:4 2006年 应用惠更斯原理可推导主截面内折射角公式和阵面角公式,这是分析和演示双折射现象的基础;应用MATLAB的立体作图和动画功能,能够简单、直观地阐明双折射的规律. 张智 周群益 陈曙光 周期关键词:双折射 惠更斯原理 熔体初始温度对液态金属Na凝固过程中微观结构影响的模拟研究 被引量:10 2007年 采用分子动力学方法对熔体初始温度热历史条件对液态金属Na凝固过程中微观结构的影响,进行了模拟研究,并采用双体分布函数g(r)曲线、键型指数法和原子团类型指数法对凝固过程中的微观结构进行了分析.结果表明:液态金属Na在不同熔体初始温度条件下以1×1011K/s冷速凝固时,均形成晶化结构,其中1661和1441键型或体心立方基本原子团(14608)在凝固过程中对微观结构的转变起决定性作用.同时发现:熔体初始温度对凝固微结构有显著影响,而对液态和过冷态的微观结构影响并不明显,只有在晶化起始温度Tc附近才充分地展现出来.不同熔体初始温度对凝固结构的晶化程度有不同的影响,虽其影响程度是随着熔体初始温度的下降呈非线性变化关系的,但仍表明是可以通过改变熔体初始温度来加以控制的.原子团类型指数法(比键型指数法)更进一步表征了晶化体系中原子团的结构特征,将有利于对液态金属凝固过程中微观结构的转变机理进行更为深入的研究. 侯兆阳 刘让苏 王鑫 田泽安 周群益 陈振华关键词:微观结构 分子动力学模拟 液态金属急冷过程中微观结构转变的研究 被引量:3 1995年 本文对液态金属Al在溶态及急冷过程中的微观结构及其转变进行了分子动力学模拟研究。发现在由HA(Honeycut-Andersen)健型指数所确定的双锥体原子团结构的数目随急冷温度变化的关系曲线上存在着二个明显的转变点。第一个点与熟知的玻璃转变温度Tg相吻合;而第二个点则为新发现的低温端相交点Tg2。这一结果为用分子动力学方法从微观层次上研究结构相变过程提供了一条新途径。 刘让苏 周群益 李基永关键词:液态金属 铝 微观结构