《表3 不同冷速制备态模型的LFV原子数》

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《分子动力学模拟冷却速率对非晶合金结构与变形行为的影响》

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结果表明，随着冷却速率的增加，总自由体积的大小及其在模型中的占比均随着冷却速率的增加而增大.液体具有流动性，存在大量的自由体积，通过计算也发现液体中的自由体积远大于制备态模型中的数值，这与从表1中表现出的规律类似，说明了冷却速率高的模型结构较为松散，但其松散程度与液体模型时仍具有很大差距.在压力一定的前提下，液体在冷却过程中自由体积被逐渐排除，到形成非晶固体时，仅保留部分过剩且不移动的自由体积[26].此外，自由体积在冷却过程中收缩，即大的自由体积向小的自由体积进行转变，从而导致自由体积在液体模型中的体积占比远大于制备态模型.液体中很多原子周围的自由体积较大，可将液体中每个原子的周围自由体积按大小排序，提出一种新参量，即大于中位数的原子记为LFV（large-size free volume）.在包含该类原子局域结构中，原子堆积较为松散，存在更多的自由体积，因此存在LFV原子的区域可认为该区域类似液体结构，即“类液区”.分别在4个制备态模型与液体模型中选出所有LFV原子，其分布如图5所示.发现液体模型中存在大量的LFV原子，几乎占据整个模型空间.对比图5（b）—（e）以及表3中LFV原子数量的统计，发现大冷速获得的非晶模型中拥有数量较多的LFV原子，因此可认为其内部存在更多的“类液区”.