杨晓敏
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侯华
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赵宇宏
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杨玲
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韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的Castep和Dmol程序软件包,计算了Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相的结构稳定性、弹性性能与电子结构.形成热和结合能计算结果表明:Al2Y具有最强的合金化形成能力和结构稳定性;热力学性质计算结果表明:在298～573 K温度范围内,Al2Y的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,Al2Ca次之,Mg17Al12最差,Y和Ca合金化Mg-Al系合金形成Al2Y及Al2Ca利于提高镁合金的高温抗蠕变性能;弹性常数的计算结果表明:3种金属间化合物均为脆性相,Mg17Al12的塑性最好;采用弹性常数计算结果预测的Al2Y熔点最高,其结构热稳定性最好.态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:Al2Y结构最稳定的原因,主要源于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的共价键作用.
关键词:
Mg-Al系合金
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热力学性质
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弹性性能
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电子结构
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第一性原理
蔡维维
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李蛟
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张华
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160508
磷酸银差的稳定性能是限制其发展的主要瓶颈，与之相关的理论研究依然匮乏；同时，通过实验手段难以获得描述Ag3 PO4熵、焓、自由能等热力学性质的相关信息．基于上述问题，本文从理论上探讨了磷酸银稳定性能与热力学性质．基于密度泛函理论的第一性原理，应用规范－守恒赝势平面波方法，对Ag3 PO4 Mulliken布居、能带结构、态密度以及声子谱、声子态密度进行了计算分析．研究结果表明：P—O、O—O间共价健的存在导致Ag3 PO4原胞中易形成稳定PO4四面体结构，该结构能够弱化Ag—O健合力，使Ag＋处于亚稳态；当Ag3 PO4接触光生电子时，Ag＋易摆脱O2－束缚获得电子形成单质银而表现出光不稳定性；Ag3 PO4具有动力学稳定性特征；300～3000 K范围内，Ag3 PO4晶体体系熵、焓随温度增加呈非线性增加，自由能下降，等容热容CV在1200 K时达到恒定，约为93 cal／cell·K．上述计算结果与实验结果吻合．
关键词:
密度泛函理论
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第一性原理
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磷酸银
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稳定性能
,
热力学性质
李润岳
,
段永华
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64361-3
为了更好地理解L12、D022和D023结构HfAl3的相对稳定性和键合特征，采用第一性原理计算了L12、D022和D023结构HfAl3的形成焓、电子结构和热力学性质。结果表明：平衡晶格参数与形成焓的计算结果与实验结果一致，不同结构的HfAl3稳定性大小为D023>D022>L12；态密度、电荷与键布局分析结果表明D023为最稳定结构；声子计算得到的热力学性质与温度的关系表明，D023结构的、熵和自由能随温度变化比L12和D022结构要快得多；L12、D022和 D023结构HfAl3的德拜温度分别为399、407和416 K；HfAl3的体积热膨胀系数在低温时成倍增加，而在高温时线性增加。
关键词:
第一性原理
,
HfAl3
,
电子结构
,
热力学性质
王雨田
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孙慧卿
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郭志友
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曾坤
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赵华雄
功能材料
采用第一性原理的平面波极软赝势的密度泛函理论研究了ZnSe的结构,在0K时晶格常数、体弹性模量及其对于压强的一阶导数.计算结果与实验值和其它理论计算的结果相符.通过准谐德拜模型,计算出不同温度和压强下的热容和德拜温度热膨胀系数.发现ZnSe的热容随着压强的增加而减小,德拜温度随着压强的增加而增加.并成功地获得了0GPa下体弹性模量、热容和热力学温度的关系.
关键词:
泛函密度
,
准谐德拜近似
,
热力学性质
