Lennard-Jones體系玻璃轉變過程中結構與動力學性質的研究.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向復雜的無序非晶體系。究其原因，是因為非晶體系內(nèi)部獨特的原子結構特征。因此，研究非晶體系的原子結構，有利于深入理解非晶態(tài)材料的各種性能，而且可以加深對玻璃化現(xiàn)象的認識。本文主要采用分子動力學模擬方法，研究Lennard-Jones體系在不同冷卻速率下，發(fā)生凝固時結構與動力學性質的變化。
　　本文模擬研究了冷卻速率對Lennard-Jones體系凝固過程中結構與動力

2、學性質的影響。Lennard-Jones體系在熔融狀態(tài)下，使用不同的冷卻速率進行冷卻后，所得到的結構也不相同。因此，研究冷卻速率對體系的結構與動力學性質的影響，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，研究在玻璃轉變過程中壓力和溫度對擴散系數(shù)的影響。在某些研究領域中，可以把玻璃轉變解釋為動力學現(xiàn)象，因此我們采用分子動力學模擬的方法研究玻璃轉變過程中的擴散現(xiàn)象。所以在本課題中，研究了壓力和溫度對擴散系數(shù)的

3、影響，更進一步認識玻璃轉變現(xiàn)象。
　　通過以上的模擬研究，我們也得到了一些結果。首先，冷卻速率會影響Lennard-Jones體系凝固過程中的結構。冷卻速率較小時會使體系發(fā)生晶化，而且冷卻速率越慢，結晶溫度越高，結晶程度也越高;冷卻速率較大時會使體系發(fā)生玻璃化轉變，而且冷卻速率越快，玻璃轉變溫度越高。其次，在過冷液體中，擴散系數(shù)與溫度的變化關系明顯偏離了Arrhenius直線，但它有一個緩慢變化的過程。最后，我們在研究玻璃轉變過程