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液态Ga-In合金中的团簇分离现象

杨磊 边秀房 潘少鹏 秦敬玉

液态Ga-In合金中的团簇分离现象

杨磊, 边秀房, 潘少鹏, 秦敬玉
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  • 与以往试验及模拟计算方法不同,文章利用从头计算分子动力学研究了液态Ga, In及Ga-In合金的偏结构. 发现合金偏双体相关函数gGaGa(r), gInIn(r)的第一峰的位置分别与液态纯Ga和纯In的第一峰 位置接近, gGaIn(r)第一峰位置大于纯Ga和纯In第一峰位置的平均值,说明液态Ga-In合金中异类原子 呈现排斥倾向, Ga-Ga, In-In团簇更容易出现.在纯Ga, 纯In中占据最高含量的1311键对在液态合金中占主导 地位,说明Ga-Ga, In-In团簇共存于液态Ga-In合金中. Voronoi多面体分析发现,随着In含量的增加, 在Ga100-xInx(30 ≤x≤qslant 50 at.% ) 区域内, Ga原子周围主配位数出现突变,由12降为10,证明Ga-Ga和In-In团簇倾向于分离.该研究结果不同于 通常的微观不均匀模型,揭示了液态Ga-In合金中团簇分离的机制.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2007CB613901)、 国家自然科学基金 (批准号: 50871062, 50831003, 50971082)和 山东省自然科学基金 (批准号: Z2008F08)资助的课题.
    [1]

    Il'inskii A G, Korobov V A, Kaban I G, Slyusarenko S I 1995 Phys. Met. 14 1040

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    [18] 杨全文, 朱如曾. 纳米铜团簇凝结规律的分子动力学研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4245-4250. doi: 10.7498/aps.54.4245
    [19] 谢 朝, 侯 氢, 汪 俊, 孙铁英, 龙兴贵, 罗顺忠. 金属钛中氦团簇融合的分子动力学模拟. 物理学报, 2008, 57(8): 5159-5164. doi: 10.7498/aps.57.5159
    [20] 陈敏. 分子动力学方法研究金属Ti中He小团簇的迁移. 物理学报, 2011, 60(12): 126602. doi: 10.7498/aps.60.126602
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-03-26
  • 修回日期:  2011-05-12
  • 刊出日期:  2012-03-15

液态Ga-In合金中的团簇分离现象

  • 1. 山东大学材料科学与工程学院, 材料液固结构演变及加工教育部重点实验室, 济南 250061
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划 (批准号: 2007CB613901)、 国家自然科学基金 (批准号: 50871062, 50831003, 50971082)和 山东省自然科学基金 (批准号: Z2008F08)资助的课题.

摘要: 与以往试验及模拟计算方法不同,文章利用从头计算分子动力学研究了液态Ga, In及Ga-In合金的偏结构. 发现合金偏双体相关函数gGaGa(r), gInIn(r)的第一峰的位置分别与液态纯Ga和纯In的第一峰 位置接近, gGaIn(r)第一峰位置大于纯Ga和纯In第一峰位置的平均值,说明液态Ga-In合金中异类原子 呈现排斥倾向, Ga-Ga, In-In团簇更容易出现.在纯Ga, 纯In中占据最高含量的1311键对在液态合金中占主导 地位,说明Ga-Ga, In-In团簇共存于液态Ga-In合金中. Voronoi多面体分析发现,随着In含量的增加, 在Ga100-xInx(30 ≤x≤qslant 50 at.% ) 区域内, Ga原子周围主配位数出现突变,由12降为10,证明Ga-Ga和In-In团簇倾向于分离.该研究结果不同于 通常的微观不均匀模型,揭示了液态Ga-In合金中团簇分离的机制.

English Abstract

参考文献 (37)

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