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预存晶核对Zr基金属玻璃激光焊接过程中结晶的影响
摘要： 本研究中，对Zr基（Zr52.5Ti5Al10Ni14Cu17.9）块体金属玻璃（BMG）进行激光焊接实验，发现预存晶核密度对其结晶行为具有显著影响?；诰湫魏?生长理论得出：少量预存晶核可使BMG的时间-温度-转变（TTT）曲线从经典的"C形"转变为"ε形"。该结论揭示了相同BMG在加热与冷却过程中TTT曲线形态差异的机理基础。研究定义了两个质量因子来表征预存晶核密度的影响，并通过将经典形核/生长理论与传热模型相结合，研究了含预存晶核BMG在激光焊接过程中的晶相演变规律，模型预测结果与实验数据吻合良好。
关键词： 结晶、成核与生长、激光加工、金属玻璃、非晶合金
更新于2025-11-28 14:24:20
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掺杂Yb3+的氧氟磷酸盐玻璃及玻璃陶瓷的光学、结构和发光性能
摘要： 研究了P2O5-SrO-Na2O系统中玻璃添加Al2O3和Y2O3对结构、Yb3+发光及晶化的影响。红外和拉曼光谱证实，虽然Al2O3和Y2O3的添加使磷酸盐网络连接更紧密并提高了玻璃转变温度，但对Yb3+的占位点影响不大。Al2O3和Y2O3的添加略微降低了玻璃的晶化速率。热处理后发生表面晶化，XRD图谱中出现尖锐峰证实了晶化现象。无论玻璃成分如何，热处理后玻璃中都会析出多种不同晶相。Na1O7P2Yb1晶相的析出不仅延长了Yb3+激发态2F5/2的寿命，还增宽了中心波长1μm处Yb3+发射带的带宽。
关键词： 成核与生长，掺Yb3?磷酸盐玻璃，拉曼与红外光谱，Yb3?发光特性，热处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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脉冲持续时间对液相脉冲激光烧蚀中纳米粒子生成的影响：来自大规模原子尺度模拟的见解
摘要： 通过液体中脉冲激光烧蚀（PLAL）技术制备化学纯净纳米颗粒的胶体溶液，已发展成为一个影响工业应用的重要研究领域。该技术的复杂性和多尺度特性使得解析纳米颗粒生成过程中的各类机制，并建立纳米颗粒产率与尺寸分布对辐照参数的依赖关系变得困难。大规模原子尺度模拟为超短脉冲（飞秒至数十皮秒）PLAL的基本机制提供了重要见解，并合理解释了实验观测到的双峰纳米颗粒尺寸分布成因。本文将原子尺度模拟拓展至短脉冲（数百皮秒至纳秒）激光，并重点研究脉冲持续时间对激光烧蚀初始动态阶段纳米颗粒生成机制的影响。模拟识别出烧蚀过程不同阶段及新生空化泡不同区域存在的三种独特纳米颗粒生成机制：(1) 烧蚀羽流与水环境界面处形成薄层瞬态金属膜，随后分解为大型熔融纳米颗粒；(2) 在瞬态界面金属膜上方、新生空化泡最前沿区域，小尺寸纳米颗粒的形核、生长及快速冷却/凝固；(3) 位于瞬态界面层下方的部分烧蚀羽流发生旋节线分解，在高温环境中通过颗粒间碰撞与聚结形成大量纳米颗粒。烧蚀初始阶段三种纳米颗粒生成机制的共存，可解释纳秒PLAL实验中常见的宽分布纳米颗粒尺寸现象。纳米颗粒冷却/凝固速率对低密度金属-水混合区域位置的强依赖性，对纳米颗粒尺寸分布的长期演化具有重要影响，同时也关系到通过添加表面活性剂或掺杂元素至液相环境来淬灭纳米颗粒生长或实现掺杂的能力。
关键词： 相爆炸、液体中脉冲激光烧蚀、分子动力学模拟、流体动力学不稳定性、原子尺度模拟、纳米粒子、成核与生长
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过共价材料外延生长的扫描隧道显微镜揭示非经典成核路径
摘要： 识别原子/分子机制对于理解结晶和外延生长至关重要，这有助于实现高质量器件和理想晶体结构的可控合成。我们利用扫描隧道显微镜研究了铅单层介导下硅在Si(111)表面外延生长的初始阶段。仅当这些魔法团簇被困在边界或缺陷位点时，才能观察到一种具有高度流动性的特殊魔法团簇。这些魔法团簇还会暂时形成团簇聚集体。增加硅量会使聚集体转变为非流动的亚稳态或稳态结构。我们在此提出一种机制：多个共定位的魔法团簇通过协同化学反应实现转变，且随着团簇数量增加，其活化能逐渐降低。该机制经过调整后，可用于理解多种共价材料的成核与生长过程，以及众多合成与天然系统中的结晶现象。
关键词： 魔法团簇、成核与生长、化学反应、共价材料、非经典成核
更新于2025-09-12 10:27:22