姚强
,
邢辉
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郭文渊
,
孙坚
稀有金属材料与工程
采用赝势平面波方法和广义梯度近似对Ti-25at%Nb合金中不同晶体结构β、α"和ω相的弹性常数、内聚能以及电子结构进行了计算,并结合计算结果对β、α"和ω相的结构稳定性进行了讨论.计算结果表明,Ti-25at%Nb合金中β、α"和ω相均满足其结构弹性稳定性要求,其中α"相的结构稳定性最高,而β相的结构稳定性最低;计算结果同时表明,Ti-25at%Nb合金中ω相具有最高弹性模量,β相则具有最低弹性模量.
关键词:
钛合金
,
结构稳定性
,
弹性性质
,
第一性原理
蒋华龙
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濮春英
,
杨兴强
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宋海珍
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张飞武
,
周大伟
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对新近发现的四方Mo2B在0～40 GPa压力范围内的物性进行了研究,研究内容包括弹性、各向异性、脆性延展性、硬度、理论强度、热容、热膨胀系数等基本物理性质.研究发现在0～40 GPa压力范围内,四方Mo2B晶体均满足力学稳定性条件,并且表现出较强的各向同性.同时发现该晶体具有较高的抗压缩能力,但抗剪切能力较差,抗压和抗剪切能力会随压力增加而增长.此外还发现四方Mo2B为韧性材料,且压力越大韧性越强.计算显示它的维氏硬度为14.3 GPa,限制其作为超硬材料的应用.通过应力-应变的计算发现其不同方向的理想拉伸及剪切强度都比较低.此外,还利用准谐德拜模型研究了四方Mo2B的热膨胀系数以及定容热容等热力学性质.
关键词:
第一性原理
,
弹性性质
,
热力学性质
,
Mo2B
黄元春
,
肖政兵
,
张欢欢
,
刘宇
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.005
采用基于热力学相图计算软件Thermo-Calc、JMatPro对典型成分7085合金的平衡相种类及含量进行了计算分析,并结合基于第一性原理的赝势平面波方法和广义梯度近似方法采用CASTEP软件包系统计算了各平衡相的形成热、结合能、费米能以及弹性常数,并根据计算结果探讨了平衡相对合金耐蚀性能以及强韧性能的影响.计算结果表明:合金中除α-Al基体外,主要为MgZn2,Al2Cu,Al3Zr.所有平衡相的形成均为自发反应的放热过程.其中,MgZn2与α-Al费米能值相差最大,最易与α-Al形成微腐蚀电池而导致合金耐蚀性能下降,而Al2Cu相与α-Al基体的费米能差值最小,相对不易形成微腐蚀电池.弹性模量计算结果同时表明:Al3Zr在所有相中具有最大的体模量、剪切模量、弹性模量以及杨氏模量,对合金强韧性能提升最大.
关键词:
第一性原理
,
7085
,
平衡相
,
Thermo-Calc
,
弹性性质
费英
,
成爽
,
史力斌
,
袁宏宽
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势(USP)方法,结合广义梯度近似(GGA)计算了岩盐结构(B1)和纤锌矿结构(B4)ZnO的相变、弹性性质,并分析了B1和B4相ZnO在相变点处的电子结构特征.计算结果表明:ZnO在12.72 GPa时发生了由B4相向B1相的转变.B1和B4相ZnO的体弹性模量分别为171.5 GPa和132.8 GPa.能带结构的结果表明B1相是间接带隙半导体,带隙值为1.404 eV,而B4相是直接带隙半导体,带隙值为1.107 eV.
关键词:
第一性原理
,
相变
,
弹性性质
,
态密度
,
能带结构
温玉锋
,
孙坚
中国有色金属学报
采用基于投影缀加波赝势和广义梯度近似的第一性原理和特殊准随机结构模型计算FCC结构Fe-25Cu、Fe-31.25Cu、Fe-3.125Ni-25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体的基态性质、弹性常数以及电子结构，其中无序固溶体晶胞结构建立在由特殊准随机结构方法所产生的结构模型基础上。计算结果表明：FCC 结构Fe-Ni-Cu无序固溶体存在无磁性与铁磁性两种状态，其中铁磁性 Fe-Cu 和 Fe-Ni-Cu 无序固溶体的能量相对较低；铁磁性Fe-25Cu和Fe-3.125Ni-25Cu无序固溶体不满足Born弹性稳定性准则，而Fe-31.25Cu和Fe-3.125Ni-31.25Cu无序固溶体满足Born弹性稳定性准则，以亚稳态形式存在，合金元素Ni的加入显著提高了铁磁性FCC结构Fe-31.25Cu无序固溶体的结构稳定性。
关键词:
Fe-Cu无序固溶体
,
特殊准随机结构
,
合金化
,
弹性性质
,
第一性原理
陶淑芬
,
潘勇
,
陈敬超
,
陈蓉
,
薛景红
贵金属
doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2011.03.001
采用密度泛函理论的平面波方法,对Ir3Y5金属间化合物的相结构稳定性从晶体结构、生成焓、晶胞能、电子结构和弹性模量等方面进行了理论分析研究.结果发现,Ir3Y5处于低温下的α相和高温下的β相其生成焓均为负值,说明其体系是稳定的.从晶胞能和电子结构的计算证实了Ir3Y5合金的α相比β相要稳定.而弹性模量的计算显示这两种Ir3Y5合金相结构具有良好的延展性.
关键词:
复合材料
,
密度泛函理论
,
Ir3Y5
,
电子结构
,
弹性性质
张浩
,
陈志谦
,
程南璞
,
惠群
稀有金属材料与工程
通过第一性原理计算研究了Nb、A1共掺杂MoSi2晶体的电子结构、弹性常数和Mullikan布居数.结果表明,Nb、Al共掺杂可大幅提高MoSi2的韧性和导电性,当Nb和A1共掺杂量达到x=0.25时,MoSi2的弹性模量从408.86 GPa降低到261.30 GPa. MoSi2的电子态密度和Mullikan布居数分析表明,Nb和Al掺入后MoSi2电子态密度发生蓝移,费米能级处的电荷密度增加,体系的导电性能提高.掺杂后Mo-Al、Nb-Si键布居数减小,键长增大,原子间的共价性减弱,而A1-Si键间的共价性增强.晶体中各方向键长和键能的分布趋于对称化,MoSi2晶体韧性增强.
关键词:
MoSi2
,
第一性原理
,
Nb、Al共掺杂
,
弹性性质
潘留仙
,
夏庆林
,
叶绍龙
,
丁宁
,
刘自然
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61305-8
利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)研究四方相BiOCuS的电子结构、化学键和弹性性质.能带结构显示,BiOCuS为间接带隙半导体,带隙宽为0.503 eV;态密度和分态密度的结果表明,费米能级附近的态密度主要来自Cu-3d态.布居分析表明,BiOCuS中的化学键具有以离子性为主的混合离子-共价特征.计算得到四方相BiOCuS的晶格参数、体模量、剪切模量和单晶的弹性常数,由此导出弹性模量和泊松比.结果表明,BiOCuS是力学稳定的,且具有一定的延展性.
关键词:
BiOCuS
,
第一性原理
,
电子结构
,
化学键
,
弹性性质
刘正
,
鞠阳
,
毛萍莉
,
于波
,
王峰
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的CASTEP程序包,计算了Mg-Al-Sn-Y合金中Mg17Al12,Mg2Sn和A12Y相的结构稳定性、电子结构和弹性性能等.合金形成热△H和结合能Ecoh的计算结果表明,Al2Y相具有最强的合金化能力与体系结构稳定性.电子结构的分析结果解释了这3种金属间化合物的结构稳定性机制和脆性本质.计算出了Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相的3个独立的弹性常数,并进一步得出了体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等.分析表明Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相均为脆性相,其中Al2Y最脆且最硬.
关键词:
镁合金
,
第一原理
,
结构稳定性
,
电子结构
,
弹性性质
周学超
,
张海黔
材料导报
采用第一原理的方法研究了Ti2GeC的电子结构和弹性性质.从电子结构中可以看出,Ti2GeC中存在着共价键、离子键和金属键3种键.在态密度和Mulliken布居分析中有赝能隙和电荷转移.还得到了体模量、杨氏模量、切变模量、泊松比和德拜温度等物理参数.各向异性参数表明了Ti2GeC在压缩和剪切上主要呈现出各向同性.
关键词:
Ti2GeC
,
第一性原理
,
电子结构
,
弹性性质
