高$κ$金属氧化物是一类在现代器件物理和技术中发挥越来越重要作用的材料。在这里，我们报告的结构和晶格介电常数的大块非晶金属氧化物的性质的理论研究的经典分子动力学（MD）的结构演化和量子力学的第一性原理密度泛函理论（DFT）的电子结构分析相结合的方法。使用基于Born-Mayer-Buckingham势函数的经典分子动力学方法，在熔融和淬火方案中，生成了具有不同浓度值$x$的高$κ$金属氧化物Hf $_{1-x}$ Zr $_x$ O $_2$的非晶结构。配位数和径向分布函数的计算结果与相应的实验数据吻合较好。然后，我们计算的晶格介电常数的材料从量子力学的第一性原理，并在一个系综的样品的平均值同意与现有的实验数据，是非常接近的介电常数的立方形式。
英文摘要：
High-$κ$ metal oxides are a class of materials playing an increasingly important role in modern device physics and technology. Here we report theoretical investigations of the properties of structural and lattice dielectric constants of bulk amorphous metal oxides by a combined approach of classical molecular dynamics (MD) - for structure evolution, and quantum mechanical first principles density function theory (DFT) - for electronic structure analysis. Using classical MD based on the Born-Mayer-Buckingham potential function within a melt and quench scheme, amorphous structures of high-$κ$ metal oxides Hf$_{1-x}$Zr$_x$O$_2$ with different values of the concentration $x$, are generated. The coordination numbers and the radial distribution functions of the structures are in good agreement with the corresponding experimental data. We then calculate the lattice dielectric constants of the materials from quantum mechanical first principles, and the values averaged over an ensemble of samples agree well with the available experimental data, and are very close to the dielectric constants of their cubic form.
在~1.2 GPa压力下，在Fe 40 Ni 40 P 14 B6合金的过冷液体区，对两块体非晶合金圆片进行了短时间热压凝固。当凝固温度Ts较低时，两块体非晶Fe 40 Ni 40 P 14 B6合金盘不能实现连接。只有当Ts达到675 K附近时，两个非晶Fe 40 Ni 40 P14 B6合金盘才具有足够低的粘度以在短时间内完全熔合在一起，并且所得压块保留约90%的非晶相。为了进一步提高凝固温度Ts，大量的晶化将发生并导致金属玻璃的脆化。
Investigation on Vibrational, Optical and Structural Properties of an Amorphous Se$_{0.80}$S$_{0.20}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
用Raman光谱、X射线衍射、扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）和光学吸收光谱研究了机械合金化法制备的非晶态Se $_{0.80}$ S $_{0.20}$合金，并对其总结构因子和EXAFS数据进行了反向蒙特卡罗模拟。它的振动模式，光学间隙和平均原子间距离和平均配位数的结构特性进行了测定和比较，发现为非晶硒$_{0.90}$ S $_{0.10}$合金。结果表明，配位数，原子间距离和间隙能量依赖于硫浓度。
EXAFS, XRD and RMC studies of an Amorphous Ga$_{50}$Se$_{50}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying
利用扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）和X射线衍射（XRD）技术，以及反向蒙特卡罗（RMC）方法对机械合金化（MA）制备的非晶Ga $_{50}$ Se $_{50}$合金的局域原子有序性进行了研究。通过EXAFS分析和RMC模拟确定了第一邻体的配位数和原子间距离。RMC模拟还提供了部分对分布函数$G^{\text{RMC}}_{\text{Ga-Ga}}(r)$、$G^{\text{RMC}}_{\text{Ga-Se}}(r)$和$G^{\text{RMC}}_{\text{Se-Se}}(r)$。结果表明，MA法制备的非晶态Ga $_{50}$ Se $_{50}$合金的局域结构与相应晶体的局域结构有很大的不同，这是因为在金属玻璃的第一配位壳层中存在Ga $_{50}$ Se $_{50}$晶体中所不允许的Se-Se对。
Magnetic properties of amorphous Co$_x$Nb$_{100-x}$ alloys produced by mechanical alloying
从元素粉末开始通过机械合金化制备三种非晶Co $_x$ Nb $_{100-x}$合金，Co $_{25}$ Nb $_{75}$、Co $_{57}$ Nb $_{43}$和Co $_{80}$ Nb $_{20}$。用交变梯度磁力仪（AGFM）测定了它们的磁性能，并由磁滞回线得到了它们的剩磁、饱和磁场和矫顽磁场。合金具有相对高的饱和磁场，其随着成分变得富含Co而降低。矫顽力和回复磁化强度在57%at.Co附近达到最佳值，使得{ \em a}-Co $_{57}$ Nb $_{43}$成为三种合金中最硬的磁性材料。进一步添加Co产生软合金。
Hidden orders in amorphous structures: extraction of nearest neighbor networks of amorphous Nd-Fe alloys with Gabriel graph analyses
采用有限温度第一性原理分子动力学熔体淬火模拟方法，采用Delaunay和Gabriel图方法，对计算生成的Nd-Fe合金在不同成分比下的非晶结构进行了分析，通过比较由Delaunay和Gabriel图得到的径向分布函数和整个系统的径向分布函数，结果表明，在所研究的非晶系统中，Gabriel图很好地代表了第一近邻网络。通过Gabriel图分析，我们对非晶态Nd-Fe合金的配位结构进行了统计分析。我们发现，配位数的分布范围取决于组成比。分析了相邻三个原子间的角分布，发现富Nd和富Fe样品中的角分布表现不同。我们发现，随着Nd含量的增加，非晶系统中的有序性增强，这对应于高Nd含量时晶界相的出现[T. T. Sasaki等人，材料学报。115，269-277（2016）]。
Investigation on Anharmonicity, Vibrational Anisotropy and Thermal Expansion of an Amorphous Ni$_{46}$Ti$_{54}$ Alloy Produced by Mechanical Alloying using Extended X-ray Absorption Fine Structure
提出了一种利用基于累积膨胀的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）分析得到的平行和垂直于原子间键的相关均方相对位移（MSRD）研究非谐性、振动各向异性和热膨胀的方法，并将其应用于机械合金化制备的非晶态Ni $_{46}$ Ti $_{54}$合金。通过在不同温度下对Ni和Ti K边的EXAFS测量，获得了$\text{MSRD}_\parallel$、$\text{MSRD}_\perp$和实分布函数$\varrho_{ij}(r,T)$的累积量$C_1^*$、$C_2^*$和$C_3^*$的热行为，以及与平行和垂直运动有关的爱因斯坦温度和频率，提供了关于原子间势的非谐性的信息。振动各向异性以及垂直运动对总无序和热膨胀的贡献。
First principles molecular dynamics study of amorphous Si\sub{1-x}Ge\sub{x}:H alloys
利用第一性原理局域基分子动力学模拟研究了非晶Si \sub{1-x} Ge \sub{x}：H合金的结构、动力学和电子学性质。分析了非晶网络的拓扑结构和缺陷。结构变化和缺陷数量的增加已被发现作为Ge原子百分比从x=0.1增加到x=0.5。随着Ge浓度的增加，电子态密度呈现出带隙减小、带隙中缺陷态和带尾缺陷态增加的趋势。态密度带尾的研究显示出指数（Urbach）行为。的迁移率间隙估计作为Ge浓度的函数。
Modeling the amorphous structure of a mechanically alloyed Ti50Ni25Cu25 alloy using anomalous wide-angle x-ray scattering and reverse Monte Carlo simulations
通过19 h的机械合金化制备了Ti 50 Ni 25 Cu 25非晶合金。异常广角X射线散射数据收集在六个能量和六个总散射因子。通过考虑Ni和Cu K边附近两个能量下的数据，得到了Ni和Cu原子周围的两个微分反常散射因子，表明这两个原子周围的化学环境是不同的。这8个因子被用作反向蒙特卡罗方法的输入数据，用于计算部分结构因子STi-Ti（K）、STi-Cu（K）、STi-Ni（K）、SCu-Cu（K）、SCu-Ni（K）和SNi-Ni（K）。通过傅立叶变换，得到了部分对分布函数GTi-Ti（r），GTi-Cu（r），GTi-Ni（r），GCu-Cu（r），GCu-Ni（r）和GNi-Ni（r），并确定了第一邻体的配位数和原子间距。
A computational alloy design framework for the promotion of amorphous grain boundary complexions
Hopkins Extreme Materials Institute, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学极端材料研究所）；Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学材料科学与工程系）；Department of Materials Science and Engineering, University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系）；Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校机械与航空航天工程系）；Department of Materials Science and Chemical Engineering, Stony Brook University（石溪大学材料科学与化学工程系）；Institute for Advanced Computational Science, Stony Brook University（石溪大学高级计算科学研究所）；Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室材料科学与技术部）
