W 在 Cu-Zr 合金玻璃薄膜中的效果：分子动力学模拟与实验验证
材料科学
2025-11-12 v1
摘要
我们利用分子动力学（MD）模拟结合磁控溅射工艺，探讨了将 W 元素掺入 Cu-Zr 薄膜金属玻璃的效果。所有研究均覆盖完整的 W 掩杂浓度范围（0 至 100 at.%），MD 模拟还覆盖更广泛的入射能量范围（1 至 500 eV）和沉积角度范围（0 至 60{\deg}）。计算得到的 X 射线衍射图谱、密度 packing factor、短程有序（键合比例和配位数）、中程有序（网络环数和共用邻居统计）以及应力，与测量得到的 X 射线衍射图谱和性能指标（硬度、硬度/杨氏模量比及弹性回复率）进行了对比。模拟结果在原子层面解释了实验现象，并提供了实验中难以获取的大量信息。特别关注元素组成、入射能量及其非单调依赖关系。总体而言，结果阐明了 W 在修改 Cu-Zr 金属玻璃结构并提升其机械性能中的作用，预测了能够最大化某些机械性能指标的最佳掺杂配比，并为开发用于各类应用的先进材料做出了贡献。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.08264,
title = {Effect of W in Cu-Zr-W thin films: Molecular dynamics simulations and experimental verification},
author = {Hassan Ataalite and Jiri Houska and Deepika Thakur and Michaela Cervena and Petr Zeman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08264},
year = {2025}
}