Zr-Cu薄膜生长及力学性能的分子动力学模拟

根据磁控溅射实验条件, 采用分子动力学方法, 在Si(100)面上模拟沉积了三种Zr_xCu_100-x(x=50, 70和90)合金薄膜.通过计算径向分布函数(RDF)及X射线衍射(XRD)分析了沉积薄膜的形貌结构, 并探讨了玻璃形成能力和五重局部对称性之间的关系.最后研究了沉积薄膜的力学性能, 及薄膜厚度对拉伸过程的影响.研究结果表明: Zr-Cu合金玻璃形成能力与五重局部对称性之间存在一定的相关性, 沉积玻璃薄膜比晶体薄膜表现出更好的延展性, 其中Zr₅₀Cu₅₀沉积玻璃薄膜比近共晶成分玻璃薄膜(Zr₇₀Cu₃₀)具有更大的拉伸强度; 沉积薄膜存在一定的尺寸效应, 薄膜相对厚度越小, 其拉伸强度越大.      

碳蜂窝结构力学性能的分子动力学研究

采用分子动力学方法系统地研究了碳蜂窝结构在不同方向、温度和应变速率下的拉伸力学性能。结果表明:碳蜂窝结构为各向异性材料,其管轴方向强度最高,常温下(300K)达到553GPa,Young’s模量更是达到5 300GPa,是另2个方向的10倍以上;碳蜂窝在扶手椅方向上的最大失效应变达到了0.321 2,具有相当好的延展性;温度对力学性能影响明显,在一定范围内降低温度会显著提升最大拉伸强度。