宋庆功
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闫洪洋
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康建海
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宋玲玲
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果福娟
材料导报
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了4d过渡金属X在γ-TiM中替位掺杂形成的Ti7XAl8和Ti8 Al7X体系的几何结构、总能量和弹性常数.对系统总能量、形成能的计算结果揭示Tc、Ru、Mo和Nb替代Al原子(或Ti原子),Rh和Pd替代Al原子掺杂体系比纯γ-TiAl体系更稳定,有利于制备γ-TiAl基合金.分析Ti7 XAl8和Ti8 Al7X体系的轴比c/a发现,4d过渡金属元素Y、Zr、Tc、Ru、Rh、Mo和Nb替代Al,Y、Ag、Rh和Pd替代Ti均能明显改善γ-TiM基合金的延性.对弹性模量比的研究表明,Y、Zr、Tc、Ag、Ru、Rh、Pd、Mo和Nb替代Al原子掺杂有利于改善γ-TiAl基合金的韧性.综合分析确认,Mo和Nb易于添加到γ-TiAl基合金中并且有利于改善材料的延性和韧性.这一结论能够与他人的实验研究结果相互佐证.
关键词:
γ-TiAl基合金
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轴比
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形成能
,
弹性常量
,
第一性原理
余勇
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潘晓霞
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戎咏华
金属学报
由于奥氏体不锈钢在核工业中的重要应用背景，本文对具有相同面心立方晶体结构的γ－Fe中的空位（V）、自间隙原子（SIA）、间隙氦原子（HeI）以及氦－空位（He－V）团簇的形成能进行了分子静力学计算。Fe－Fe、Fe－He和He－He原子间相互作用分别用修正嵌入原子法（MEAM）、Wilson-Johnson势和Beck势来描述。计算结果表明SIA<100>形成能远小于α－Fe中的SIA<110>形成能，HeI在γ－Fe中的四面体间隙位最稳定。团簇HenV0、HenV1、HenV2、HenV3中的He原子数分别达到2、5、9、11时即可以形成Frenkel对来实现自捕陷，实现自捕陷时的He/V不是定值，并随空位数的增加有逐渐下降趋势。
关键词:
形成能
,
point deffect
,
helium-vacancy cluster
,
self-trapping
贠江妮
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张志勇
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邓周虎
,
张富春
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.06.012
计算了SrTiO3-δ(δ=0,δ=0.125)体系电子结构,分析了氧空位对SrTiO3晶体的价键结构、能带、态密度、分波态密度、差分电荷密度的影响.所有计算都是基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波超软赝势方法.计算结果表明:当氧空位浓度δ=0.125时,空位在母体化合物SrTiO3中引入了大量的传导电子,费米能级进入导带,体系显示金属型导电性.由于空位掺杂,导带底附近的态密度发生了畸变,刚性能带模型不再适合描述SrTiO2.875体系.同时,在导带底附近距离费米能级0.3eV处引入了空位能级,这和实验测得的SrTiO3材料内中性氧空位的电离能约为0.4eV相符.此外,Mulliken布局分析、分波态密度和差分电荷密度分析表明,该空位能级主要由与其最近邻的两个Ti原子的3d电子态贡献,并且由该空位引入的导电电子大部分都局域在空位最近邻的两个Ti原子周围.最后,计算了三种典型平衡条件下SrTiO3晶体内中性氧空位的形成能.
关键词:
第一性原理计算
,
氧空位
,
电子结构
,
形成能
杨扬
,
余春
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.02.010
目的 计算分析ζ-Fe2N和ε-Fe3N两种铁氮化合物的结构稳定性和弹性性能.方法 采用第一性原理模拟计算方法.结果 两种物相的理论晶格常数与实验值吻合较好,且两者的形成能均为负值.通过两种物相的单晶弹性常数获取了相应的多晶弹性性能,所计算体模量(B)、剪切模量(G)和杨氏模量(E)均高于实验值.ε-Fe3N多晶弹性性能的计算值与实验值存在一定的比例关系,约为1.3:1,这个比例也适用于γ'-Fe4N的体模量.两种物相的B/G比值分别为2.63和2.16.结论 ζ-Fe2N和ε-Fe3N具有一定的热力学稳定性.两者的剪切模量和杨氏模量接近或优于钢,且具有一定的塑性.两种物相的弹性各向异性与它们的晶体结构密切相关.
关键词:
铁氮化合物
,
晶体
,
第一性原理
,
形成能
,
弹性性能
,
各向异性
