陈律
,
彭平
,
李贵发
,
刘金水
,
韩绍昌
稀有金属材料与工程
采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-RuAl金属间化合物的基本物性及其点缺陷结构的几何、能态与电子结构,通过对不同点缺陷结构形成热与形成能的计算与比较,分析和预测了RuAl金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:RuAl金属间化合物的点缺陷主要是Ru空位和Al反位,在富Ru合金中主要为Ru反位,在富Al合金中则主要是Al反位.这些点缺陷主要以Ru-Ru双空位和Al-Al双反位的组态结构形式出现,并且双空位以Ru-Ru为第一近邻时其点缺陷结构最稳定,而双反位则是以Al-Al为第三近邻时稳定性最高.进一步通过对NiAl和RuAl不同点缺陷结构Cauchy压力的比较,发现点缺陷对RuAl塑性的降低程度比NiAl低,因而含有点缺陷的实际合金的室温塑性RuAl比NiAl好.
关键词:
RuAl合金
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点缺陷
,
第一原理
,
赝势平面波方法
,
塑性
张健
,
周惦武
,
彭平
,
刘金水
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,计算了Cu合金化前后Mg2Ni相及其氢化物的能量与电子结构.负合金形成热的计算结果表明:Cu合金化Mg2Ni形成Mg2Ni(Ⅱ)"1-xCu(x=1/3)的相结构稳定性最高,两个Cu原子最易占据Ni(Ⅱ)的(0,0.5,0.166 67)与(0.5,0,0.5)位置;进一步对其氢化物的解氢反应热进行计算,发现Cu合金化后,氢化物体系解氢反应热与合金化前相比,明显降低,表明Cu合金化Mg2Ni氢化物的解氢能力增强;电子态密度(DOS)与电子密度的计算结果发现:Mg2Ni(Ⅱ)" 1-xCux(x=1/3)相结构最稳定的主要原因在于:Cu合金化后氢化物在费米能级处的成键电子数N(EF)与其它结构相比最少;而Cu合金化Mg2Ni氢化物解氢能力增强的主要原因在于:Cu合金化削弱了氢化物中Mg-Ni和Ni-H间的成键作用以及相应原子在低能级区成键电子数的减少.
关键词:
Mg2Ni相
,
Mg2NiH4
,
赝势平面波方法
,
解氢反应热
,
解氢能力
,
电子结构
陈律
,
彭平
,
韩绍昌
稀有金属材料与工程
采用第一原理赝势平面波方法,计算了B2-YX(X=Cu,Rh,Ag,In)金属间化合物的基本物性.通过对不同点缺陷结构形成热和形成能的计算与比较,分析和预测了B2-YX金属间化合物中点缺陷结构的种类与存在形式.结果表明:B2-YX点缺陷结构主要是X子晶格上的空位与Y子晶格上的反位,在富Y的YX金属间化合物中主要为X空位,在富X的YX金属间化合物中则主要是X反位.通过对B2-YX金属间化合物完整晶体与点缺陷结构Cauchy压力参数C12-C44和G/8o值的比较,发现点缺陷能明显提高B2-YX金属间化合物的室温塑性,推测这很可能是含有点缺陷的实际B2-YX多晶材料比无缺陷理想单晶和NiAl多晶材料表现出更好室温塑性的原因之一.
关键词:
B2型Y(钇)基金属间化合物
,
点缺陷
,
第一原理
,
赝势平面波方法
,
塑性
马瑞
,
谢泉
,
黄晋
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,研究了Ni、Co、Cr元素对Fe3Si金属问化合物结构稳定性、弹性性能和电子结构.合金形成热和结合能的计算结果显示,Fe3Si-Ni具有最强的合金化形成能力,且结构最稳定.力学常数的计算结果表明,Ni和Cr的加入可提高化合物的塑性和延性,而Co可提高其硬度,其中Fe3Si-Ni的塑性最好,Fe3Si-Co的热稳定性最好.态密度和布居分析的计算结果表明,Fe3Si-Ni结构最稳定且塑性最佳的原因主要在于其体系的Fermi能级最接近于赝能隙的底部,Fe-Ni键布居数最大,合金化后体系的金属性增强最明显.
关键词:
Fe3Si
,
赝势平面波方法
,
合金化
,
结构稳定性
,
力学常数
,
电子结构
陈律
,
彭平
,
李贵发
,
胡艳军
,
周惦武
,
张为民
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.05.003
采用第一原理赝势平面波方法计算了L10型TiAl金属间化合物中掺入Mn,Nb后的电子结构和价键结构.通过合金原子形成热得出:Mn优先占据Al点阵位置,Nb优先占据Ti点阵位置.Mulliken聚居数分析发现:Mn或Nb合金化后,分别降低了(001)和(002)面内的原子间键合强度,掺入Nb还降低了层间的原子间键合强度,而掺入Mn,则使层间原子间键合强度增加.整体上来讲,掺入Mn有利于改善TiAl的室温脆性,而掺入Nb,不利于改善TiAl的室温脆性.
关键词:
赝势平面波方法
,
电子结构
,
Mulliken聚居数
,
合金形成热
,
室温脆性
刘林飞
,
周上祺
,
黄玉堂
,
周安若
材料导报
采用第一性原理赝势平面渡方法计算C、N、O在α-Fe中扩散激活能.首先,把间隙原子放入四面体或八面体间隙位置进行优化,得出C、N、O位于α-Fe的八面体间隙位置,然后利用LST/QST方法计算出扩散激活能,计算结果与文献报道的实验值吻合.
关键词:
α-Fe间隙原子
,
第一性原理
,
扩散激活能
,
赝势平面波方法
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
胡艳军
,
彭平
,
周惦武
,
李贵发
,
郑采星
,
韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl-X(X为3d过渡金属)合金体系的几何与电子结构.通过合金形成能的计算与分析发现:合金化元素的外层价电子数对其在B2-NiAl中的占位有非常明显的影响,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡金属Zn主要占据Al原子位,具有未满d壳层高价电子数的Mn、Fe、Co则主要占据Ni原子位,而含有半满或满d壳层的Cr与Cu,则既可占据Ni原子位也可占据Al原子位,但倾向于占据Ni原子位.随着合金化元素外层价电子数的增加,3d过渡金属优先占据Ni原子位的趋势增大,至Mn时达到最大,然后随着价电子数的进一步增加,这种趋势逐渐减小.通过对这些合金化元素价电子态密度图的变化,说明3d过渡金属在B2-NiAl中的占位优先趋势.
关键词:
B2-NiAl
,
电子结构
,
赝势平面波方法
,
占位
李贵发
,
彭平
,
仇治勤
,
杨峰
,
韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法计算Aln(n=2～24,55)团簇的几何、能态与电子结构,通过结合能Eb、HOMO-LUMO能隙△EH-L与能量二阶差分△2E(n)表征和考察团簇原子数n对Aln团簇基态结构稳定性的影响.结果表明:Aln团簇结构稳定性随团簇原子数n增加而增大,并在n为7,11,13,19,23等近幻数和高对称性结构处出现极值,相对其临近Aln团簇,具有较高的结构稳定性.DOS与吸收光谱分析表明,随着团簇内部s-p电子杂化的逐渐增强,Aln团簇结构的稳定性也随之增加,但即使当团簇原子数n达到55时,其微弱的表面效应仍不能消除.
关键词:
赝势平面波方法
,
Aln团簇
,
电子结构
,
结构稳定性
陈律
,
彭平
,
韩亚利
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.012
为了从理论上进一步揭示L10型TiAl金属间化合物的本征物性,采用第一原理赝势平面波方法,计算了L10型TiAl金属间化合物的平衡晶格常数、合金结合能、形成热、弹性常数以及点缺陷形成能,并与其他计算方法和实验测试的结果进行了比较.点缺陷形成能的分析结果表明,富Ti合金易出现Ti反位缺陷,富Al合金易出现Al反位缺陷;双空位形成能的分析结果表明,Ti-Ti最近邻双空位形成能最低,表明这种Ti-Ti最近邻双空位最稳定.基于晶体总电子态密度与各原子分波态密度等电子结构信息,对上述计算结果进行了初步分析.
关键词:
TiAl合金
,
电子结构
,
赝势平面波方法
