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无机材料点缺陷的研究具有基础性和前沿性特色，是当前高技术陶瓷发展中的一个新兴的技术支撑，具有诱人的应用前景，甚为世人瞩目.点缺陷结构与高技术陶瓷的物理和化学性能密切相关.本文就点缺陷能量、生成、缔合、点缺陷和界面间的互作用等化学和物理机制，点缺陷的电子学以及点缺陷工程研究中的最新进展等方面进行了综述.本文还就点缺陷对改善高技术陶瓷的电、磁、光、力和生物等性能所提供的美好前景进行了评述，以期有助于今后我国在无机材料领域原创性和开拓性研究的深入发展.

关键词: 点缺陷 , oxygen vacancies , Brouwer-Kroger-Vink diagram , defect engineering , chemical bound , advanced ceramics

基于Miedema模型Al3X(Sc,Er,Zr,Li)点缺陷形成焓的计算

孙顺平 , 李小平 , 卢雅琳 , 李勇 , 黄道远 , 易丹青

稀有金属材料与工程

运用Miedema模型研究了Al3X(Sc,Er,Zr,Li)金属间化合物的形成焓,并结合点缺陷形成理论计算了Al3X空位和反位缺陷的形成焓.结果表明Al-Sc和Al-Er系形成焓较为接近,说明Sc和Er在Al中性质相近.Al-X(Sc,Er,Li)二元化合物中X原子的空位形成焓高于Al原子的空位形成焓,表明Al-X系二元化合物更易形成Al空位.Al3Er反位缺陷形成焓最大,Al3Zr和Al3Sc居中,Al3Li最小.Al3Sc、Al3Er和Al3Zr易于出现空位和反位两类缺陷共存的情形,而Al3Li反位缺陷形成焓明显小于空位形成焓,因而更易形成反位缺陷.

关键词: Al3X金属间化合物 , Miedema模型 , 形成焓 , 点缺陷

D0₁₉-Ti₃Al中点缺陷浓度与相互作用的第一性原理研究

陶辉锦 , 周珊 , 刘宇 , 尹健 , 许昊

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00464

采用Wagner-Schottky点缺陷热力学模型和第一性原理平面波赝势方法,计算研究了D0₁₉-Ti₃Al金属间化合物中空位和反位2种类型点缺陷的形成焓、平衡浓度及相互作用。结果表明,这些缺陷的平衡浓度均随温度升高而增大,反位缺陷浓度均高于空位缺陷,Ti原子空位的浓度高于Al原子空位。在理想化学计量比成分下,Ti原子反位与Al原子反位缺陷浓度基本相当;在略偏离计量比的富Ti成分端,Ti原子的反位缺陷浓度高于Al原子;在富Al成分端则情形相反。计算结果表明,3种点缺陷对(Al_Ti-Ti_Al、Ti_Al-Ti_Al、V_Al-Al_Ti)在基体中具有较强的聚集趋势,而其它类型的点缺陷对则有向基体扩散的趋势。

关键词: Ti3Al , 点缺陷 , 形成焓 , 第一性原理 , Wagner-Schottky模型

微晶化对纯镁钝化膜特性的影响

李贺莱

腐蚀学报（英文）

通过阳极极化曲线、Mott—Schottky分析等手段研究铸态纯镁和微晶化纯镁的腐蚀行为．结果表明，微晶化对纯镁的腐蚀行为有着明显地影响．与铸态纯镁相比，微晶化改变了纯镁钝化膜的成长机制，降低钝化膜内的载流子密度和扩散系数，显著地提高钝化膜的耐蚀能力．

关键词: 纯镁 , 微晶化 , 钝化膜 , Mott—Schottky分析 , 载流子扩散系数

D019-Ti3Al中点缺陷浓度与相互作用的第一性原理研究

陶辉锦 , 周珊 , 刘宇 , 尹健 , 许昊

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00464

采用Wagner-Schottky点缺陷热力学模型和第一性原理平面波赝势方法,计算研究了D019-Ti3Al金属间化合物中空位和反位2种类型点缺陷的形成焓、平衡浓度及相互作用.结果表明,这些缺陷的平衡浓度均随温度升高而增大,反位缺陷浓度均高于空位缺陷,Ti原子空位的浓度高于Al原子空位.在理想化学计量比成分下,Ti原子反位与Al原子反位缺陷浓度基本相当;在略偏离计量比的富Ti成分端,Ti原子的反位缺陷浓度高于Al原子;在富Al成分端则情形相反.计算结果表明,3种点缺陷对(AlTi-TiAl、TiAl-TiAl、VAl-AlTi)在基体中具有较强的聚集趋势,而其它类型的点缺陷对则有向基体扩散的趋势.

关键词: Ti3Al , 点缺陷 , 形成焓 , 第一性原理 , Wagner-Schottky模型

二维点缺陷等离子体光子晶体缺陷模特性研究

杨东瑾 , 谭海云 , 金成刚 , 诸葛兰剑 , 吴雪梅

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.05.007

利用基于有限元法的COMSOL软件仿真研究了在微波波段下二维点缺陷光子晶体缺陷模的特性.主要讨论了在TM模式下,点缺陷对透射系数的影响以及等离子体密度对二维点缺陷等离子体光子晶体透射系数的影响.重点研究了缺陷模与等离子体密度之间的关系,以及光子晶体的层数对缺陷模特性的影响.研究结果对微波段的多通道滤波器、波分复用器的设计和制作提供了理论参考.

关键词: 微波 , 等离子体 , 点缺陷 , 光子晶体 , 缺陷模

LaBr3晶体本征点缺陷研究

姜威 , 刘廷禹 , 孙颖 , 孙羽

人工晶体学报

基于密度泛函理论平面波赝势法对LaBr3晶体本征点缺陷进行了系统研究.通过第一性原理和热动力学方法,计算得到了不同温度及溴分压下LaBr3晶体中本征点缺陷的缺陷形成能,并讨论了不同环境条件下本征点缺陷的形成能随费米能级的变化关系.计算结果表明,当费米能级位于导带底附近时,LaBr3晶体中的主要点缺陷为Lai…能级位于价带顶附近时,LaBr3晶体中主要的点缺陷为Vlao…VBr在高温/低溴分压相对稳定,Vla在低温/高溴分压更稳定.本文还做出了最稳定点缺陷随温度、溴分压及费米能级变化的三维空间分布图,清晰地呈现了不同条件下,该晶体最可能出现的点缺陷类型,从而为调控晶体的点缺陷改善晶体光学性能提供参考.

关键词: LaBr3晶体 , 密度泛函理论 , 点缺陷 , 热力学