金属玻璃因其特殊的内部无序结构而导致其与晶态固体的物理和化学性能存在特殊的差异倍受人们的关注。金属玻璃的形成与成分密切相关,特别是块体金属玻璃对成分非常的敏感,人们提出了一些指导金属玻璃成分设计的结构模型和经验判据用于指导金属玻璃的成分设计。但这些结构模型都属于经验式的,没有给出金属玻璃形成的物理机制和定量成分式。在我们的前期研究工作中,利用团簇线判据、等电子浓度判据,等原子尺寸准则给出了一些Zr基块体金属玻璃的成分,并量化了金属玻璃成分,其中包括Zr-Al-Ni、Zr-Al-Co块体金属玻璃等。但是,以上三种设计金属玻璃成分判据的物理机制不够统一。因此,本文将从金属玻璃的团簇结构特征角度,研究金属玻璃合金的形成机制和形成规律,提出基于团簇的结构模型,给出理想金属玻璃的成分式,以指导设计新的金属玻璃合金体系。本论文首先在前期提出的团簇加连接原子模型的基础上,结合Haussler等人提出的金属玻璃的球周期结构模型,引入了基于团簇的球周期结构的电子化学势均衡思想,建立了理想金属玻璃的团簇共振模型；给出了基于团簇和连接原子的电子化学势的计算方法,并运用电子化学势均衡思想,建立基于理想金属玻璃团簇共振模型的团簇与连接原子按电子化学势均衡连接的经验判据,定量的给出了连接原子的个数,给出设计理想金属玻璃的成分式。理想金属玻璃的团簇共振结构模型其要点包括：(1)理想金属玻璃结构包含主要的局域团簇序,团簇由中心原子与第一壳层原子构成,金属玻璃的成分式表示为：[中心原子-壳层原子](连接原子)x,即团簇加连接原子模型,中心原子-壳层原子构成的团簇与连接原子的匹配关系为1：x。(2)通过电子和原子系统的共振所形成的球周期结构将局域团簇序扩展到中长程序,团簇中心原子到第一壳层的球周期半径为rcluster,连接原子到第一壳层的球周期半径为rglue。rcluster、λFr、费米波矢kF和电子化学势μchister之间的关系为：rcluster=1.25λFr=1.25π/kF、μcluster=EF=h2kF2/2m) =0.588/rcluster2eV)。(3)电子化学势均衡是指在给定的系统中,以不同的原子为心与其等价第一壳层半径所确定的电子化学势应处处相等,金属玻璃的成分式[中心原子-壳层原子](连接原子)x,其中的x是通过调制主要团簇的中心原子到壳层半径所确定的电子化学势与连接原子到相同壳层半径所确定的电子化学势来得到,即：μcluster=x*μglue,式中μglue=0.588/rglue2(eV),x=μclster/μglue=(rglue/rclster)2其次,根据理想金属玻璃团簇共振模型给出成分判据,应用于目前所发现的实验成分体系,发现设计出的金属玻璃成分和共晶成分与实验成分基本吻合,由此统一了我们的等电子浓度、等原子尺寸和团簇线判据及深共晶点判据。对共晶成分的成功解析还说明,团簇共振模型亦适用于共晶合金体系。最后,根据理想金属玻璃团簇共振模型,给出了计算理想金属玻璃电子浓度e/a值(平均每个原子的自由电子数)的理论计算方法,团簇理论堆垛的个数为N=12.566,得到电子浓度理论表达式为e/a=23.614/Z。通过对CuZr基,NiZr基、CoB基、NiNb基块体金属玻璃的实验成分的电子浓度的比较,实验结果基本位于理论曲线所描述的区域。说明团簇共振模型所描述的理想金属玻璃具有确定的电子浓度e/a值,其电子浓度由团簇结构与团簇堆垛方式及连接原子个数共同确定。证实金属玻璃的电子相属性,同时再次支持团簇式的存在。