吕知清
材料导报
采用第一性原理方法计算了钢中渗碳体的电子结构、力学与物理性能.确定了不同结构Fe3C、Fe2C及Fe5C2等铁碳化物之间的稳定性,从原子和电子层次揭示了添加合金元素与附加应力对渗碳体相稳定性的影响规律与机制.研究了珠光体渗碳体在大冷变形及退火过程中的演变规律,建立了共析珠光体钢在大冷变形过程中铁素体的碳过饱和度与冷轧压下率问的定量关系,阐明了添加元素Cr、Mn、Si对冷变形过程中渗碳体溶解行为的影响规律,给出了重度冷轧后珠光体钢的退火组织分为细晶区与粗晶区的有力判据,分析了粗晶区与细晶区中渗碳体颗粒随退火时间的变化规律,发现2个区域内珠光体渗碳体颗粒的粗化动力学均符合关系式d=ktn,但渗碳体颗粒的粗化机制不同,而且进一步研究了Cr、Mn、Si等元素对2个区域内渗碳体颗粒粗化机制的影响规律.此外还研究了中高碳钢在温变形与热变形条件下渗碳体的球化规律,提出了高碳珠光体钢在不变形、中碳钢在珠光体区大变形条件下渗碳体的快速球化工艺,为进一步深化与丰富钢铁材料的超细化理论及其工业化应用提供了理论与实验支持.
关键词:
渗碳体
,
珠光体
,
第一性原理
,
合金元素
,
变形
,
退火
,
球化
戴宪起
,
孙永灿
,
赵建华
,
危书义
新型炭材料
利用第一性原理方法计算了空位和Si(硅)替位掺杂对In(钢)原子在石墨烯上吸附的影响.结果表明:在低覆盖度下,空位比Si替位掺杂更能增强In在石墨烯上的吸附,主要原因在于空位引入更多的悬挂键,加强了In和石墨烯之间相互作用.而对于较高覆盖度,Si替位掺杂却比空位对In吸附在石墨烯上的影响更强.无论是较高覆盖度还是低覆盖度,空位和Si替位掺杂均增强了In在石墨烯上的吸附.
关键词:
第一性原理
,
吸附
,
空位
,
掺杂
,
铟
,
硅
,
石墨烯
刘继琼
,
鲁晓刚
上海金属
通过建立特殊准随机结构(SQS),采用第一性原理VASP程序,用两种不同的弛豫方法分别对二元fcc Ni-X(X=Al,Au,Cu,Ga,Mo,Pt,Ta,W)无序合金的晶格常数和体弹模量随成分的变化进行了计算.这两种弛豫方法分别是离子弛豫法和体积弛豫法.最终计算结果表明,两种计算方法所得的晶格常数和体弹模量非常相近.因此在计算二元无序合金的晶格常数和体弹模量时,可以只做体积弛豫.这不仅大大简化了计算步骤,而且能够保持点阵的对称性,为计算二元合金的体积和体弹模量提供了准确高效的计算方法.
关键词:
第一性原理
,
晶格常数
,
体弹模量
,
VASP
,
SQS
,
离子弛豫
,
体积弛豫
鲁贵林
,
杜梅芳
,
张忠孝
,
侯宁普
,
李明强
,
张影
材料导报
采用第一性原理(First principles)的赝势平面波法,结合广义梯度近似(GGA)及PW91算法,对煤中含镁物质菱镁矿MgCO3的电子结构和热力学性质进行了计算.首先,对菱镁矿MgCO3的结构进行优化,使其达到最稳定的状态,计算结果表明菱镁矿MgCO3晶胞体积V0=289.5320a.u.3,晶胞参数为a=b=4.7888A,c=14.5785A.其次,由声子谱态密度方法计算了菱镁矿MgCO3的熵、热容、焓及吉布斯自由能.最后,由相应的数据作出图 像,再由图像拟合成函数表达式.由微观计算得出的结果为煤灰结渣问题的研究提供了理论上的指导.
关键词:
第一性原理
,
菱镁矿
,
电子结构
,
热力学性质
牛建钢
,
丁振君
,
高巍
,
谢飞
,
田晓
材料导报
通过第一性原理计算方法计算了三元固溶体fce-Nb1-xSixN的总能,在此基础上计算了其分离能和调幅分解线.结果表明,fcc-Nb1-xSixN是亚稳相,能经调幅分解机制分解为fcc-NbN和fcc-SiN.组元相形成的应变能小于分离能,不会抑制fcc-Nb1-xSixN的共格调幅分解.fcc-Nb1-xSixN的Si含量为渗透阈值时不会发生调幅分解.fcc-SiN可能较快转变为β-Si3N4,从而抑制fcc-Nb1-xSixN的共格调幅分解.
关键词:
超硬薄膜
,
氮化物
,
调幅分解
,
第一性原理
叶飞
,
许斐范
,
刘金美
,
谭毅
材料导报
B和O是太阳能级多晶硅中的主要非金属杂质,它们经常以B-O原子对的形式存在.利用第一性原理计算方法,通过对比B-O对在真空、B2 O3和硅中的键合状态,理解Si环境对B-O键合特征的影响.计算结果表明,在这3种原子环境中,O原子的s和p轨道对键合的贡献都比B原子的s和p轨道大得多.其中,在真空中主要是O的2p轨道参与成键,而在氧化物和硅中O原子的2s轨道和2p轨道都参与成键.在硅中,由于B-O间距较大,以及与Si键合导致B-O键合电子态密度的降低,使B-O对在硅中的结合强度低于在氧化物和真空中.
关键词:
第一性原理
,
多晶硅
,
杂质
,
态密度
,
键合
唐斌
,
罗强
,
张强
,
伍振海
,
冉曾令
人工晶体学报
基于密度泛函理论第一性原理,在广义梯度近似下,本文研究本征石墨烯和掺杂不同浓度P的石墨烯结构和电子性质并发现本征石墨烯禁带宽度为零;对于P∶C掺杂比分别为1∶17、1∶7、1∶1的石墨烯,其P-C键长由0.142nm的C-C键分别增大为0.1629 nm、0.1625 nm、0.1751 nm,其对应带隙分别由零带隙变为0.28 eV、0.44 eV、1.21eV:费米能级逐渐下降.分析分波态密度后发现,在掺P石墨烯中主要为P原子的3p态电子影响其总态密度.
关键词:
第一性原理
,
石墨烯
,
电子性质
,
态密度
于立安
,
金璐
,
韩敏芳
人工晶体学报
基于第一性原理的密度泛函理论,分别对钙钛矿型氧化物BaFeO3、BaCoO3和BaNbO3的电子结构和氧空位形成能进行了理论模拟,经优化后得到的晶胞参数与实验文献值吻合良好.通过比较密度泛函理论计算得到的晶格能和氧空位形成能,发现体系稳定性表现为BaCoO3＜ BaFeO3＜ BaNbO3.对于B位含有多种元素的体系,在实验研究中通过1130℃煅烧10 h的条件下得到了BaCo0.5 Fe0.25 Nb0.25O3-(δ)纯相并分析了其晶胞参数.理论研究中以BaCoO3为基构造了钙钛矿型复合氧化物BaCo0.5Fe0.25Nb0.25O3,并通过第一性原理计算优化了其结构,理论计算得到的晶胞参数0.397nm与实验测定的0.407 nm相接近；通过分析此晶体态密度证实了它是电子导体；本文还分析和比较了晶体中两个B位原子间的氧空位形成能差异,发现钴离子附近的氧空位形成能非常小,在0.5～0.6eV左右.
关键词:
钙钛矿型
,
BaBO3-(δ)
,
第一性原理
,
密度泛函理论
张菁
,
刘峥
腐蚀与防护
阴极保护技术是金属腐蚀与防护的主要技术之一,光致阴极保护技术作为一种新型的阴极保护技术近年来受到国内外学者的广泛关注.半导体薄膜在光致阴极保护过程中可作为永久性防护涂层,其中TiO2因具有独特的光电性能、良好的稳定性及无毒廉价等特点,在光致阴极保护技术中更具优势.综述了光致阴极保护技术的优越性,重点论述了TiO2光致阴极保护薄膜的制备及其在光致阴极保护技术领域的研究现状,提出了目前存在的问题及未来发展的方向.
关键词:
光致阴极保护
,
TiO2
,
制备方法
,
第一性原理
,
研究进展
杨忠华
,
刘贵立
,
曲迎东
,
李荣德
人工晶体学报
采用基于密度泛函理论的CASTEP程序,对单壁手扶椅型(6,6)硅纳米管施加不同程度的拉伸变形,研究其电子结构和光学性质.研究发现,拉伸变形使得硅纳米管的Si-Si键长增加,布居数减小,稳定性降低.拉伸变形过程中,导带底的电子明显向低能区偏移,而价带顶的电子向高能区移动,从而能隙宽度减小.同时,由于共价键对价带电子的束缚度降低,价电子更容易受激发向导带跃迁.拉伸变形能够增大硅纳米管的静态介电常数和实数部的吸收宽度,并使介电函数虚数部在低能区发生红移,从而硅纳米管的能隙宽度减小.在近紫外光波段,红外和可见光波段硅纳米管的发光效率随拉伸变形量的增加而提高.研究结果为硅纳米管在光电器件的应用提供理论基础.
关键词:
第一性原理
,
硅纳米管
,
电子结构
,
光学性质
