自从金属玻璃（MGs），特别是块状金属玻璃（BMGs）被发现以来，由于其潜在的结构应用和科学意义，它们的力学行为引起了越来越多的关注[1]。已经报道了许多优异的力学性能，包括高压缩塑性、硬度、极限强度和断裂韧性[[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]]。这些优异的性能，加上独特的粘性流动和剪切带（SB）运动变形机制，使得镍基金属玻璃成为结构材料家族中的特殊成员。在室温下，镍基金属玻璃的变形行为由剪切带控制，这是一种局部化的粘性流动[9]。与晶体合金中通过位错形成的滑移带不同，剪切带导致了镍基金属玻璃的特殊力学特性[[9], [10], [11], [12]]。断裂韧性和强度是结构材料的关键力学性能，对工程部件在服役过程中的损伤和失效有着重要影响。这些性能之间存在一个众所周知的矛盾：提高金属材料的强度通常会降低其断裂韧性，增加对缺陷的敏感性[[13], [14], [15], [16], [17]]。材料的极限抗拉强度（UTS）和抗断裂能力取决于其抵抗裂纹萌生和随后扩展的能力。断裂韧性衡量了材料在不受严重损伤的情况下承受缺陷的能力，并量化了裂纹扩展可能发生的应力条件。在诸如先进微结构或薄膜材料等领域，尺寸对断裂韧性的影响越来越受到关注[[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24]]。分子动力学（MD）模拟作为一种强大的原子级模拟技术，在描述材料在机械载荷下的塑性变形和裂纹扩展过程中的原子尺度行为方面发挥着关键作用。Sung等人[25]使用MD模拟研究了晶体镍（Ni）中的裂纹扩展。他们观察到肖克利部分位错在裂纹尖端萌生并沿密排（111）面扩展，最终导致断裂。Zhang等人[26]利用MD方法研究了带有嵌入裂纹的镍晶体裂纹尖端的变形机制，发现某些晶格取向促进了位错环的释放，而其他取向则有利于孪晶的形成。同样，Shimokawa等人[27]通过MD研究了具有倾斜晶界的铝（Al）双晶晶界处的原子级塑性机制。在另一项研究中，Samiri等人[17]使用MD方法研究了纯镍基金属玻璃和三种镁铝基纳米晶体/玻璃纳米层（NCGNLs）在拉伸载荷下的力学性能和塑性变形机制。他们指出，纳米层结构比纯镍基金属玻璃具有更高的强度和韧性。Murali等人[28]研究了两种代表性的镍基金属玻璃：脆性的FeP-MG和延性的CuZr-MG。他们的结果表明，FeP-MG的脆性断裂是由裂纹尖端附近的内禀空化机制控制的，而CuZr-MG则表现出广泛的剪切带现象。MD模拟还被用于获取薄膜生长[29,30]、镍基金属玻璃[31, [32], [33], [34]、硅酸盐玻璃[35,36]、表面扩散[37, [38], [39]以及纳米晶体材料的力学行为[40], [41], [42]等领域的原子尺度信息。镍铝合金由于熔点较高、热导率较高且密度较低，因此在高温结构应用中具有显著潜力[[43], [44], [45], [46], [47], [48]]。此外，这些合金在高温下还表现出优异的抗氧化性能。此前，我们通过MD模拟研究了铝基金属玻璃（Al-MG）和基于铝的基体纳米复合材料（NCs）的力学行为。结果表明，用镍基晶体纤维增强Al-MG基体后，其力学性能（包括杨氏模量、极限抗拉强度和弹性极限）得到了显著提高[49]。在本文中，我们将使用MD方法通过在这些系统表面引入人工裂纹来研究不同晶格取向的镍基金属玻璃和镍晶体的断裂行为。文章的第一部分将进行总体介绍，并回顾之前关于镍的所有研究结果，其余部分的结构如下：第2节描述了模拟方法和细节；第3节展示了结果并进行了讨论，以更好地理解变形机制；最后第4节给出了一些结论性意见。
