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本文以Co65-xB35Tax（at.%,x=0,5,8,11）和Co92-xTa8Bx（at.%,x=30,32.5,35,37.5）非晶合金作为研究对象,采用第一性原理分子动力学模拟的方法对合金的原子尺度结构进行详细研究,重点分析合金成分、原子尺度结构及合金韧性之间的关系,揭示成分调整增韧合金的内在机理。根据模拟结果可知,Co-B基非晶合金以1551、1541和1431键对为主要键对结构。在Co-B基非晶合金体系中,Co为中心原子的多面体团簇以配位数为13和14的居多;B为中心原子的多面体团簇以配位数为9和10的居多;而Ta为中心原子的多面体团簇以配位数为14、15和16的居多。在这些多面体团簇中,形变棱柱结构（B为中心原子的<0 3 6 0>团簇）和形变二十面体（Co为中心原子的<0 1 10 2>团簇）占主导地位。团簇的最近邻相关指数分析结果表明,以B为中心原子的<0 3 6 0>和<0 2 8 0>团簇在空间中均表现出非关联性;而以Co为中心原子的<0 1 10 2>、<0 3 6 4>和<0 2 8 4>团簇的空间相关性随合金成分的变化,其周围环境的变化而发生变化。在Co65B35合金中加入适量Ta元素(Co60B35Ta5合金),共价性的Co-B键减少,离子性的B-Ta键和Co-Ta键增加,即Ta元素替代合金中的Co元素弱化了团簇内金属与类金属间的结合力,降低团簇的稳定性和剪切抗力,提高合金的韧性。此外,Co60B35Ta5合金中大多数类型团簇间均相互排斥,团簇在空间中通过配位原子相连接构成结构较疏松的中程序结构,该结构具有更低的构型转换障碍,因而更易发生剪切变形,合金韧性提高。通常而言,当非晶合金的泊松比高于0.32-0.33时,将更容易显示出一定的韧性。Ta元素的添加能显著提高Co-B基非晶合金的泊松比,使其值达到0.32以上,这对于改善Co-B基非晶合金的韧性具有积极的意义,该结果与先前的实验结果相一致。随Ta含量增加,共价性的B-B键含量增加;并且,B与B间形成共价键合时,剩下没被占据的2p轨道将接受Ta转移的电子,导致B-B键合强度增加,促使以B为中心原子的团簇结构更稳定;与此同时,除以B为中心原子的<0 3 6 0>和<0 2 8 0>团簇在空间中表现出非关联性外,其余团簇之间均表现出较好的关联性,团簇间通过中心原子连接进而在空间中形成更为稳定的中程序结构,合金强度增加,韧性降低。在Co92-xTa8Bx（at.%,x=30,32.5,35,37.5）非晶合金中,随B含量的增加,合金中共价性的Co-B和B-B键以及离子性的B-Ta键的含量增加,而金属性的Co-Co键的含量降低,合金强度增加。在Co62Ta8B30合金中,含量较高的5种团簇（以B为中心原子的<0 3 6 0>、<0 2 8 0>以及以Co为中心原子的<0 1 10 2>、<0 3 6 4>和<0 2 8 4>团簇）均表现为自身非相关性,即在该合金中,同类型团簇间相互排斥,团簇在空间中均匀分布。相应地,团簇间通过配位原子相连接在空间中形成结构较疏松的中程序结构,这将降低团簇结构的稳定性,从而提高合金的韧性。明显的,适量B元素的添加（30 at.%）能将合金的泊松比提高到0.33以上,这也说明Co62Ta8B30合金具有最好的韧性,这与实验结果一致。上述研究分析表明,Co-B基非晶合金的力学性能是合金中原子键合和团簇空间分布共同作用的结果,通过适当调整合金成分能改变合金的原子结构,并在一定程度上改善合金的韧性。本文关于利用计算模拟的手段进行合金成分、原子结构和力学性能之间关系的研究对新型非晶合金成分设计和开发具有科学的指导和借鉴意义。