金属凝固形成纳米团簇、纳米晶粒的不同形核演变机制的识别与表征研究

本项目拟在前项目中已发现并描述出含有150个原子的大团簇结构的基础上，继续采用分子动力学方法，进一步在超级计算机上对1000-5000万个原子以上的液态金属大系统（其立方体边长已达65-110纳米）在各种不同凝固条件下的快、慢速凝固过程进行跟踪模拟研究，深入探讨其分别形成纳米团簇、纳米晶粒的不同形核、演变过程的微观机理，特别着重于同一母体中的基本原子团是如何开始演变成各自的临界原子团簇、临界晶核、大团簇、大晶核，再进一步相互竞争、兼并、长大而成为块体非晶、纳米晶的微观过程与微观机制的研究。同时，建立起一套比较科学、简便、通用、能识别和描述（表征）从只有十几个原子的基本原子团到拥有成千上万个原子的纳米级大团簇、纳米晶粒结构的新方法，突破从微观小团簇结构扩展到介观纳米级大结构的科学描述（表征）的瓶颈。从而在更深的层次上理解不同凝固过程中的不同形核、演变机制，总结出凝固新现象、新规律。