作者:徐贤达; 赵磊; 孙伟峰 期刊:《物理学报》 2020年第04期
通过第一原理电子结构计算来研究有序多孔纳米网的电导特性变化的能带机理.能带结构分析结果表明:石墨烯纳米网超晶格(3m,3n)(m和n为整数)的电子本征态在布里渊区中心点发生四重简并;碳空位孔洞规则排列形成的石墨烯纳米网具有由简并态分裂形成的宽度可调带隙,无论石墨烯的两个子晶格是否对等.在具有磁性网孔阵列的石墨烯纳米网中,反铁磁耦合使对称子晶格的反演对称性增加了一项量子限制条件,导致能带结构在K点的二重简并态分裂成...
作者:刘友成; 高丽洁 期刊:《稀有金属与硬质合金》 2013年第06期
采用第一原理赝势平面波方法,并基于虚拟晶体势函数近似,计算分析了合金化元素Co的浓度变化对NiAl合金力学性能的影响。对弹性模量的计算分析结果表明,经Co合金化后,B2-NiAl晶体的硬度除x(Co)-2%外均增大,且在x(Co)=0-0.5%低浓度区间明显增大,而在x(Co)=3%~25%高浓度区间的增大幅度较小;其延性先下降后上升,且在x(Co)=0~0.5%区间仅有所下降,在x(Co)=0.5%~4%区间明显下降,而在x(Co)=4%~25%区...
作者:李锦峰; 朱辉; 江镇宇; 刘厚义 期刊:《电源技术》 2019年第05期
为了实现质子交换膜燃料电池的商业化,设计可替代贵金属Pt的催化效果好且成本低廉的催化剂成为当今研究热点之一。通过变化石墨烯中共掺杂的金属元素以及N成分比例,进而实现对氧气还原电催化性能调节。根据计算的数据,CoNx以及NiNx体系的活性依赖于上述两个变量。其活性顺序为NiN1>NiN2>CoN1≈CoN4>NiN3>CoN3>CoN2>NiN4。在此,通过金属中心以及配位基的变化,有效改变了石墨烯的氧气还原能力,由此筛选出高效低廉的燃料电池阴极催化...
作者:李琳; 孙宇璇; 孙伟峰 期刊:《物理学报》 2019年第05期
按照基于自旋密度泛函理论的赝势平面波第一原理计算方法,理论研究了两种层堆叠结构氧化钼(正交和单斜MoO3)的电子结构、磁性和光学特性,探讨其作为电致变色材料或电磁材料在光电子器件中的技术应用.采用先进的半局域GGA-PW91和非局域HSE06交换相关泛函精确计算晶体结构和带隙宽度.计算得出较低密排面解离能,表明两种层状氧化钼的单片层很容易从体材料上剥落.能带结构和投影态密度分析表明:导带底和价带顶电子态主要来自于层平面方...
作者:冯宇超; 邢炜伟; 王寿龙; 陈星秋; 李殿中; 李依依 期刊:《金属学报》 2018年第02期
通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y2TiO5和Y2Ti2O7间隙的占位能;计算了H在Y2Ti2O7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置。计算也进一步揭示,在界面处Fe空位更容易形成;H原子倾向于占据Y2Ti2O7/bcc-Fe界面中Fe相一侧,而He原子则容易占据氧化物一侧,这表明在ODS钢中H原子会优先被氧化物沉淀相与基体间界面所吸收。ODS钢中大量弥散析出的纳米氧化...
作者:曹红红; 黄海波; 陈强 期刊:《北京航空航天大学学报》 2005年第02期
用TiO2作为阳极的光电化学电池的工作以来,对TiO2的光催化机理的研究已发展成为一个热门研究领域.从第一原理计算的角度,用基于密度泛函理论的全电势线性缀加平面波法,对锐钛矿相TiO2的晶格结构和电子结构作了比较系统的计算.通过使总能量和原子受力达到最低,得到晶格的优化结构,结果与实验符合得很好.由晶格优化结构得到电子结构,包括能带结构、X射线吸收谱等.其中能带结构间接跃迁能隙为2.12eV,价带的较高态宽度与X射线衍射谱(XP...
作者:刘慧英; 张秀钦; 方艺梅; 朱梓忠 期刊:《物理学报》 2017年第16期
采用基于密度泛函理论的第一原理方法研究了T型石墨烯及其衍生物-n(n=1—5)的结构稳定性和电子结构性质.T型石墨烯是一种拥有四角形环的二维碳材料同素异构体,通过改变连接四角形环的碳链上的碳原子个数n,可以得到一系列的sp-sp2杂化结构,称其为T型石墨烯衍生物-n.计算结果表明:这些材料的结构稳定性、化学键类型和电子结构性质都依存于n的奇偶性.其中T型石墨烯(n=0)的结构最稳定,并形成一个由8个碳原子构成的大环.声子谱计算...
作者:刘维佳; 业成; 章彬斌 期刊:《中国特种设备安全》 2016年第10期
目前压力容器主要受压元件采用的材料为碳素钢、低合金高强度钢、钼钢和铬钼钢等铁基材料。对承压类设备的关键材料,即铁基材料的化学腐蚀损伤机理做全面的剖析,进而采取有针对性的方法控制化学腐蚀损伤的发生和发展,不仅对新型耐化学腐蚀损伤材料的设计和开发具有重要意义,而且对石油化工行业设备的安全运行和使用寿命具有重要价值。本文提出了引入催化领域固体表面化学的相关成果和研究方法,对铁基材料表面的化学行为深入剖...
作者:于荣; 贺连龙; 叶恒强 期刊:《中国科学院大学学报》 2006年第06期
现代高分辨电镜和高空间分辨分析电镜,使我们可以在纳米和原子尺度研究材料的显微结构和微区成份,从而极大地加深了我们对材料的结构与性能的理解,另一方面,随着信息技术的飞速发展,计算材料学也以前所未有的广度和深度,冲击着材料研究的模式.对显微结构的研究也是如此.材料的微结构,作为组成材料的大量原子在空间中的排列,本质上是由原子问的相互作用,即化学键决定的.借助第一原理总能与电子结构计算可给出原子问成键...
作者:聂耀庄; 谢佑卿; 彭红建; 李小波 期刊:《中国有色金属学报》 2007年第09期
应用基于密度泛函理论的平面波赝势方法计算16H金属硅化物zr5si3及Zr3Ti2Si3的基态晶格参数,得出弹性常数、体弹性模量、弹性模量、剪切模量及泊松比等弹性性质。利用弹性常数计算德拜温度、格林奈森常数,并在德拜.格林奈森模型基础上计算这两种金属硅化物的各向异性热膨胀系数,由此得/BZrsSi3的a、c;8向各向异性热膨胀系数(高温时)分别为8×10^-6和15×10^-6,对Zr3Ti2Si3(高温时)分别为11×10^-6和13×10^-6,与实验基本相...
作者:周惦武; 彭平; 胡艳军; 刘金水 期刊:《稀有金属材料与工程》 2006年第06期
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Mg-Ce二元合金系中不同Ce原子浓度与结构类型金属间化合物的几何、能态与电子结构,并从合金形成热和结合能两方面调查了这些金属间化合物不同结构类型的相结构稳定性.结果表明:Mg3Ce,Mg2Ce,MgCe,MgCe2和MgCe3金属间化合物具有最强合金化形成能力和最高结构稳定性的结构类型分别为DO3,C15,Ba,C15和DO3.电子态密度(DOS)的分析结果表明:不同Ce含量Mg-Ce金属间化合物相结构稳...
作者:彭平; 陈律; 周惦武; 田泽安; 韩绍昌; 金涛; 胡壮麒 期刊:《金属学报》 2007年第02期
采用第一原理赝势平面波方法研究了Re与Ru合金化前后,γ—Ni/γ'-Ni3Al相界的电子与能态结构,断裂功计算结果显示:Re置换γ-Ni相区中的Ni或Ru置换,γ'-Ni3Al相区中的Al,均可提高Ni/Ni3Al相界的断裂强度;Re与Ru在相界区复合合金化时,当Re与Ru分别占据共格(002)γ/γ’原子层邻近(001)γ原子层上的Ni原子位与(001)γ’原子层上的Al原子位时,γ-Ni/γ'-Ni3A1相界的断裂强度可进一步提高,若其中的Ru置换,γ'-Ni3Al相区内层...
作者:王松有; 段国玉; 邱建红; 贾瑜; 陈良尧 期刊:《物理学报》 2006年第04期
基于密度泛函理论的第一性原理的腰势方法。采用局域密度近似和广义梯度近似。研究了闪锌矿结构的PtN晶体的电子结构和力学稳定性.结果表明具有闪锌矿结构的PtN是一种力学不稳定的金属氮化物,岩盐矿结构PtN的聚合能略大于闪锌矿结构PtN的聚合能,在适当压力条件下可以发生从闪锌矿到岩盐矿的相变.
作者:明明; 马爽; 哈斯朝鲁; 松林; 那日苏 期刊:《内蒙古师范大学学报·教育科学版》 2016年第03期
采用基于密度泛函理论第一性原理和相干势近似计算,研究MnFeP1-xSix(0.33〈x〈0.66)化合物的力学性质随Si掺杂组分以及占位有序性的变化规律,讨论了多晶材料的韧脆性等力学性能与Si掺杂浓度的关联.研究结果表明:Si的占位有序性并不显著影响MnFeP1-xSix(0.33〈x〈0.66)化合物的结构参数和磁性;随着Si组分的增加材料的体模量增加,并且显著地依赖Si在1b和2c晶位的有序占位;多晶材料的韧脆性基本与Si组分无关,在所考虑的Si...
作者:文韬 都昌兵 程党根 期刊:《热加工工艺》 2014年第16期
采用第一原理赝势平面波方法,从合金结合能角度揭示了Ti8Al8→Ti6Nb2Al8→Ti5Nb3Al8相变的能量学因素,从相变热的角度解释了酌1(Ti4Nb3Al9)新相产生的原因,并从电子态密度在费米能级上电子数的多少阐明了Ti8Al8→Ti6Nb2Al8→Ti5Nb3Al8→Ti4Nb3Al9相变的电子机制。从理论上说明了在Ti-Nb-Al体系中,随Nb含量增加,在能量与电子结构层次上产生酌1相的原因。
作者:庞学永 刘志权 王绍青 尚建库 期刊:《中国有色金属学报》 2011年第04期
应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题。在SnBi体系中掺杂Zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒。结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.18 eV;加入Zn后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.48 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.22 eV。由此可得,Zn和Sb的加入都能够提高Bi的扩散激活能,起到抑制扩散的作...
作者:刘晓伟 尤静林 王媛媛 王晨阳 刘钦 王静 赵婷 期刊:《中国有色金属学报》 2014年第01期
在 Na3AlF6-Al2O3系熔盐中,考虑到可能出现的键合结构,构建系列铝氟和铝氟氧络合离子的团簇结构模型,分别应用量子化学第一原理(Ab initio)和密度泛函计算方法(DFT)对其进行结构优化和拉曼频率计算,对Na3AlF6-Al2O3二元系含和不含LiF和CaF2添加剂的两种样品进行原位升温拉曼光谱实验。结果表明:两种方法计算结果吻合较好;添加剂LiF和CaF2对Al2O3的溶解有促进作用;溶解Al2O3中的氧已转化成为Al2OF62-中的桥氧,并得到理...
作者:陈红梅 范常有 方杰 刘奕新 欧阳义芳 杜勇 贺跃辉 期刊:《广西大学学报·哲学社会科学版》 2009年第01期
用第一原理方法对铝、锂及铝锂二元系统金属间化合物的稳定和亚稳相的原子体积、弹性性质及形成焓等热力学性质进行了计算,结果表明:计算的平均原子体积略大于实验值,计算的体积模量与已有的实验值符合得比较好,对铝锂系统来说,计算的体积模量随锂的浓度的增加单调下降.对铝锂系统的稳定和亚稳定相的形成焓的计算表明,最稳定相为B32结构的Al-Li金属间化合物.
作者:李燕峰 徐慧 夏庆林 刘小良 期刊:《中南大学学报·社会科学版》 2011年第06期
平衡格子参数,电子结构,体积模量, Debye 温度,热能力和 TiB 和 TiB2 的吉布斯精力基于密度用 pseudopotential 飞机波浪方法被调查功能的理论(DFT ) 和改进伪泛音 Debye 方法。 TiB2 的状态( DOS )的全部的密度被 Ti-3d 和 B-2p 的轨道杂交主要提供的结果表演说,并且 TiB 的全部的 DOS 被 Ti-3d 和 B-2p 的混血儿契约主要在费密水平和 Ti-Ti 债券下面提供直到费密水平。在 TiB2 的 Ti-B 混合契约在 TiB 是比那强壮的。最后,...
作者:冯晶 陈敬超 肖冰 杜晔平 王生浩 张利娟 期刊:《物理化学学报》 2008年第11期
采用密度泛函微扰理论(DFPT)计算了Ag-Sn-O体系中O原子在Ag-Sn合金中的运动与反应,及该体系中几种化合物的结合能、生成焓以及热容与自由能随温度的变化.计算发现O原子存在于Ag晶格的四面体间隙,若存在八面体间隙会使体系能量升高288.23kJ·mol-1;Sn则在Ag晶格中主要以置换形式存在.计算得到结合能大小顺序为Ag6O2〉SnO2〉Ag2SnO3〉SnO〉Ag2O.SnO2的稳定性最高,生成焓约-591.1kJ·mol-1,SnO是一种过渡相,而Ag2SnO3和Ag6O2为亚稳相,...