基于空间利用率定义合金相中的第一近邻团簇

在晶体中,空间利用率指构成晶体的原子、离子或者分子在整个晶体空间中所占有的体积分数,能够直观地反映在晶体空间内原子的密堆情况,同样地,团簇中的空间利用率也可以反映团簇内部的原子密堆情况。本工作提出了一种针对团簇的空间利用率的计算方法,并以此为主要依据来精确地定义团簇,即选择具有最大空间利用率的壳层作为第一近邻团簇。首先结合体心立方结构的Zr晶体相说明该种计算方法的过程,而后结合Al-Ni-Zr三元体系中的AlNiZr(Fe 2P)合金相和Al-Zr二元体系中的Al 3Zr 2(Al 3Zr 2)合金相说明具体如何通过空间利用率来确定第一近邻团簇,此方法所确定的团簇既能体现团簇具有最佳密堆性,又保证了团簇表面三角密封的结构完整性。最后以Al-Ni-Zr三元及其亚二元合金相为例说明该方法的合理性和适用性,并且在多个体系中结合理想金属玻璃的团簇加连接原子的团簇式模型,说明了此方法所定义的团簇与金属玻璃形成的关系。