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Cr、V在Ti-Al系合金中合金化效应的理论研究

古向阳 , 韩培德 , 张彩丽 , 贺志勇 , 董明慧 , 薛金祥 , 刘燕萍

稀有金属材料与工程

采用第一性原理赝势平面波方法研究了合金元素Cr、V对Ti-Al系合金电子结构的影响,计算了含Cr、V的Ti-Al 系合金的总能量、结合能、力学性能、电荷密度、态密度,从理论上解释了在Ti-Al系合金中固溶合金元素Cr、V后其性能得到改善的原因.计算结果表明,随着合金元素Cr(0~25at%)、V(0~25at%)含量的增加,合金的结合能绝对值逐渐增大,结构稳定性逐渐增强;切变模量G和杨氏模量E都逐渐增大,但提高的幅度逐渐减小.原因主要是固溶的Cr使合金中Cr 3d、Al 3p和Ti 3d电子相互杂化,V使合金中V 3d、Ti 3d和Al 3p电子相互杂化,合金的结合能力增强.

关键词: Ti-Al系合金 , 合金化效应 , 赝势平面波方法 , 力学性能

金原子修饰的石墨烯片对半胱氨酸的响应机理的第一性原理研究

马非 , 董明慧 , 张竹霞 , 贾虎生 , 许并社

材料导报

使用密度泛函理论研究了本征石墨烯和经过金原子修饰的石墨烯吸附半胱氨酸的构型和电子性质.对比本征石墨烯,修饰金原子后的石墨烯与半胱氨酸之间有较强的结合能力和较短的连接距离,发生的是化学吸附.态密度的计算结果也显示半胱氨酸与金修饰后的石墨烯轨道之间存在显著的杂化现象,而本征石墨烯轨道杂化现象不明显.本征石墨烯与半胱氨酸发生的是物理吸附.预测相比于本征石墨烯,金修饰后的石墨烯是一种潜在的、更高灵敏度的半胱氨酸检测材料.

关键词: 第一性原理 , 石墨烯 , 态密度 , 半胱氨酸

Al-Mg合金中层错和孪晶形变能的第一性原理研究

董明慧 , 韩培德 , 张彩丽 , 杨艳青 , 张莉莉 , 李洪飞

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00715

通过基于密度泛函理论(DFT)的第-性原理计算了纯金属Al和Al-Mg合金在(111)[112]滑移系的层错能和孪晶形变能,分析了Mg含量、占位对层错能和孪晶形变能的影响.计算选用了局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA-PW91)2种近似方法,发现GGA-PW91所获得的层错能与实验结果符合较好.研究结果表明,纯Al的层错能高于孪晶形变能,随着孪晶层厚度的增加孪晶形变能略有提高,6层呈完全镜面对称挛晶具有的孪晶形变能最低;Mg含量增加可使Al-Mg合金的层错能、变形孪晶形变能明显降低;Mg在Al-Mg合金中占位对结合能和形成热的影响很小,当Mg处于层错层时略使层错能和孪晶形变能提高.

关键词: 第一性原理 , 层错能 , 孪晶 , Al-Mg合金

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