HCP-Mg平衡固液界面的微观结构
来源期刊：钢铁2017年第2期
论文作者：肖钧江 吕琳琳 蒋烨炜 罗洁 吴永全
文章页码：78 - 84
关键词：HCP-Mg;固液界面;界面分层及层内有序;分子动力学模拟;
摘 要：采用NVE系综分子动力学（molecular dynamics,MD）方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析。在验证了势函数有效性的基础上,通过界面微观结构分析发现,序参数在由固相向液相衰减的过程中呈现了很好的双曲正切的连续变化规律;以序参数aq6为标准计算得到的界面宽度要比序参数ξ的界面宽度大0.10.2 nm;同时,界面宽度存在各向异性,[0001]方向界面宽度最大,[11ˉ00]和[1ˉ21ˉ0]方向界面宽度基本相等,这与界面热力学的各向异性保持一致;界面的波动幅度达到界面宽度的5%10%;此外,Layering方法定位的界面宽度要远远超过in-plane ordering方法定位的界面宽度,吻合于异质固液界面的试验观察。
肖钧江1,2,3，吕琳琳1,2,3，蒋烨炜1,2,3，罗洁1,2,3，吴永全1,2,3
1. 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室2. 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室3. 上海大学材料科学与工程学院
摘 要：采用NVE系综分子动力学（molecular dynamics,MD）方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析。在验证了势函数有效性的基础上,通过界面微观结构分析发现,序参数在由固相向液相衰减的过程中呈现了很好的双曲正切的连续变化规律;以序参数aq6为标准计算得到的界面宽度要比序参数ξ的界面宽度大0.10.2 nm;同时,界面宽度存在各向异性,[0001]方向界面宽度最大,[11ˉ00]和[1ˉ21ˉ0]方向界面宽度基本相等,这与界面热力学的各向异性保持一致;界面的波动幅度达到界面宽度的5%10%;此外,Layering方法定位的界面宽度要远远超过in-plane ordering方法定位的界面宽度,吻合于异质固液界面的试验观察。
关键词：HCP-Mg;固液界面;界面分层及层内有序;分子动力学模拟;
