Lennard-Jones體系玻璃轉(zhuǎn)變過程中結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、非晶態(tài)材料由于其優(yōu)異的性能而備受人們的喜愛，現(xiàn)在人們也把更多的目光轉(zhuǎn)向復(fù)雜的無序非晶體系。究其原因，是因?yàn)榉蔷w系內(nèi)部獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)特征。因此，研究非晶體系的原子結(jié)構(gòu)，有利于深入理解非晶態(tài)材料的各種性能，而且可以加深對(duì)玻璃化現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。本文主要采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究Lennard-Jones體系在不同冷卻速率下，發(fā)生凝固時(shí)結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的變化。
　　本文模擬研究了冷卻速率對(duì)Lennard-Jones體系凝固過程中結(jié)構(gòu)與動(dòng)力

2、學(xué)性質(zhì)的影響。Lennard-Jones體系在熔融狀態(tài)下，使用不同的冷卻速率進(jìn)行冷卻后，所得到的結(jié)構(gòu)也不相同。因此，研究冷卻速率對(duì)體系的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響，是非常有必要的。使用快速冷卻的方法得到非晶態(tài)Lennard-Jones體系，研究在玻璃轉(zhuǎn)變過程中壓力和溫度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響。在某些研究領(lǐng)域中，可以把玻璃轉(zhuǎn)變解釋為動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，因此我們采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究玻璃轉(zhuǎn)變過程中的擴(kuò)散現(xiàn)象。所以在本課題中，研究了壓力和溫度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的

3、影響，更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)玻璃轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。
　　通過以上的模擬研究，我們也得到了一些結(jié)果。首先，冷卻速率會(huì)影響Lennard-Jones體系凝固過程中的結(jié)構(gòu)。冷卻速率較小時(shí)會(huì)使體系發(fā)生晶化，而且冷卻速率越慢，結(jié)晶溫度越高，結(jié)晶程度也越高;冷卻速率較大時(shí)會(huì)使體系發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變，而且冷卻速率越快，玻璃轉(zhuǎn)變溫度越高。其次，在過冷液體中，擴(kuò)散系數(shù)與溫度的變化關(guān)系明顯偏離了Arrhenius直線，但它有一個(gè)緩慢變化的過程。最后，我們?cè)谘芯坎ＡмD(zhuǎn)變過程