多形性转变是晶体材料中普遍存在的一类相变,也是调控材料性能的有效途径之一。非晶态材料,尤其是非晶合金,尽管在原子排列上缺乏晶体材料的长程有序特征,但也存在类似的非晶态多形性相变。目前报道的非晶合金多形性转变均为可逆转变,相变产物无法截留,严重阻碍了对非晶态多形性转变本质的深入理解。针对上述问题,本论文围绕Pd-Ni-P非晶合金这一典型非晶合金体系,通过先进实验技术与计算模拟相结合,系统研究了压力诱导的多形性异常转变行为及其物理机制、温度诱导的多形性玻璃转变行为及其原子机制、以及成分对该非晶合金多形性转变及晶化行为的影响。论文的主要研究内容和结论包括以下几个方面:（1）在Pd_41.5Ni_41.5P₁₇非晶合金中发现独特的压力诱导多形性转变。原位高压同步辐射实验结果表明,Pd_41.5Ni_41.5P₁₇非晶合金在6 GPa左右发生玻璃-玻璃多形性相变,而且相变后非晶合金的模量减小,可压缩性随着压力的增大反常性地增大。第一性原理计算表明,压力导致了非晶合金中的一些P-Ni（Pd）共价键在高压下转变为金属键,从而诱发了这种异常的多形性转变,提高了非晶合金的可压缩性。（2）首次在Pd_42.5Ni_42.5P₁₅非晶合金中发现重入型玻璃转变并揭示其原子机制。转变过程中局域结构的演变结果表明Pd_42.5Ni_42.5P₁₅非晶合金在升温过程中首先由玻璃态Ⅰ进入到过冷液态作为过渡,而后经过结构有序化转变形成新的玻璃态Ⅱ。在此过程中,从短程至中程尺度的局域原子结构的有序度显著增加,并造成非晶合金的体积、电阻和比热急剧下降。原子尺度的模拟分析表明,重入型玻璃转变的微观机理主要是热激活促使合金中部分P-P键发生分解,分解出来的P原子与Ni和Pd原子发生重组形成新的（Ni,Pd）-P键,进而导致能量更低的Ni（Pd）2P和Ni（Pd）3P型团簇的增加。这些具有类晶体结构的原子团簇互相连接形成更大的中程序团簇,使得体系的有序度显著提高,自由能减低,最终获得热力学和动力学上更加稳定的超稳非晶合金。（3）系统研究了 P含量对Pd-Ni-P非晶合金中重入型玻璃行为的影响规律。研究发现,在Pd_50-xNi_50-xP2_x非晶合金中,当P含量在13 at.%至19 at.%之间时,合金在加热过程中可以发生重入型玻璃转变。EXAFS结果分析表明,Pd-Ni-P非晶合金的重入型玻璃转变行为与系统中P原子和Ni/Pd原子之间发生重组形成新的（Ni,Pd）-P键的能力息息相关。当P含量偏低时（小于13 at.%）,P-P键的含量过低而难以发生分解,因而合金中没有过剩的P原子可以与Ni/Pd原子发生重组;当P含量偏高时（大于19at.%）,Ni/Pd原子均已与P形成（Ni,Pd）-P键。因此,当P含量偏低或者偏高时,重入型玻璃转变都会由于P原子与Ni/Pd原子的重组过程受到抑制而难以发生。（4）研究了 Pd合金化对Ni₈₀P₂₀和Pd₄₀Ni₄₀P₂₀非晶合金的玻璃转变和晶化行为的影响。Ni₈₀P₂₀的晶化初生相为亚稳态超晶格相,而Pd₄₀Ni₄₀P₂₀非晶合金的晶化初生相为五种不同的化合物。Pd合金化会抑制二元体系中亚稳态超晶格相的形成,将非晶合金的晶化方式从初晶模式转变为共晶模式,提高了晶化温度和晶化激活能,从而提高了三元体系非晶合金的热稳定性,促进了玻璃转变的发生。综上所述,本论文系统研究了 Pd-Ni-P非晶合金中压力诱导的多形性转变和热致重入型转变,为研究非晶态多形性转变产物的结构和性能奠定了基础。重入型玻璃转变后的超稳非晶合金,为深入理解非晶态多形性转变本质和破解玻璃转变这一基本物理问题提供了关键模型材料,而且也为调控非晶合金的性能提供了一条新思路。