微合金化元素Cu/Ti在L12-Al3Sc/Al界面的偏析行为

L1₂-Al₃Sc纳米析出相的热稳定性对于Al-Sc合金的耐热性意义重大.不同溶质原子在L12-Al3Sc界面的偏析行为可能对Al-Sc合金中L1₂-Al₃Sc析出相的热稳定性造成影响.本文针对过渡族微合金化元素Cu和Ti的L1₂-Al₃Sc/Al界面偏析,开展第一性原理能量学计算研究.结果表明, Cu和Ti均倾向于以替换方式偏析在界面Al侧,但偏析驱动力和偏析占位有明显差异.在给定温度下,基体浓度对界面偏析量也有重要影响.基体浓度越高,偏析驱动力越大,界面平衡偏析量或最大界面覆盖率越大.温度为600 K、基体原子浓度为1%时, Ti对偏析界面的最大覆盖率可达80%(0.8单原子层),而Cu不超过4%(0.04单原子层).     

Ni75Cr25-xAlx合金中L12相和D022相形核孕育期的微观相场模拟

基于微观相场动力学模型,运用原子图像、平均长程序参数和平均成分偏离序参数,研究了Al浓度对Ni₇₅Cr_25-xAl_x合金中L1₂相和D0₂₂相形核孕育期的影响以及孕育期与沉淀相析出顺序之间的关系.结果表明,L1₂相和D0₂₂相的形核孕育期不仅与Al浓度有关,而且与两相析出的先后顺序密切相关.当Al浓度小于7.5%时,先析出相为D0₂₂相,随着Al浓度的增大,D0₂₂相形核孕育期延长,后析出的L1₂相的形核孕育期也延长,L1₂相的原子簇?聚?速度加快;当Al浓度大于7.5%时,先析出相为L1₂相,随着Al浓度的增大,L1₂相的形核孕育期缩短,后析出的D0₂₂相形核孕育期也缩短.当Al浓度为7.5%时,L1₂相和D0₂₂相几乎同时析出,两者的孕育期没有明显的差别. 关键词： 形核孕育期 序参数 沉淀 微观相场模拟     

L12型铝合金的结构、弹性和电子性质的第一性原理研究

运用第一性原理方法研究了L1₂型铝合金相Al₃Sc和Al₃Zr的晶体结构、电子结构和弹性.结合能和形成能的计算表明,两种合金具有较强的合金化能力,且Al₃Zr较Al₃Sc具有更强的结构稳定性.电子结构分析表明,费米能级以下较多的价电子数决定了Al₃Zr具有较强的结构稳定性.计算并分析比较了两种合金相的单晶弹性常数（C₁₁,C₁₂和C₄₄）以及多晶弹性模量（体弹性模量B、剪切模量G、杨氏模量Y、泊松比ν和各向异性因子A）.通过对比实验和其他理论计算结果,进一步分析和解释了两种合金相的力学性质. 关键词： 铝合金 第一性原理 结构和电子性质 弹性     

Mo,Ta, W在NixAl1-x(x=0.25,0.5,0.75) 中的择优占位

用多体势结合分子动力学计算了L1₂型NiAl₃, L1₂型Ni₃Al, L1₀型NiAl和B₂ 型NiAl的晶格常数, 结合能以及合金形成热; 分析了结构性点缺陷在上述四种合金中的存在形式; 在此基础上研究了合金化元素Mo, Ta, W在Ni_xAl_1-x(x=0.25,0.5,0.75)中的择优占位行为. 计算结果表明: 对于四种结构的Ni-Al合金, 偏离理想化学配比时,主要的结构缺陷形式是反位置; 根据占位能最小化, 第三组元元素Mo, Ta, W在上述四种Ni-Al中都显著优先占据Al格位. 关键词： 多体势 Ni-Al合金 占位     

Gd3(Al,Ga)5O12:Ce闪烁晶体缺陷对其发光性能的影响

新型闪烁晶体Gd₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce(GAGG:Ce)在制备过程中易出现包裹体及反格位缺陷等问题,严重影响晶体的性能.为了抑制这些缺陷以得到大尺寸高质量的GAGG:Ce晶体,本文以Gd₃(Al,Ga)₅O₁₂为基质、Ce3+为掺杂离子,采用提拉法生长得到了GAGG:Ce晶体,并对不同晶体部位的物相结构、微区成分、透光性质、发光及时间性能进行了测试和对比分析.结果表明,GAGG:Ce晶体的透过谱中存在340和440 nm两处Ce³⁺特征吸收带,且位于550 nm处的直线透过率为82%.晶体尾部因杂相包裹体等宏观缺陷的影响,导致其透过率下降至70%左右.微区成分分析进一步表明GAGG:Ce晶体中存在三种类型的包裹体,分别为富Gd相、富Ce相及(Al,Ga)₂O₃相.GAGG:Ce晶体的X射线激发发射谱中在550 nm附近存在Ce³⁺宽发射带,且380 nm处还存在GdAl/Ga反格位缺陷引起的发射.晶体中存在的杂相包裹体及GdAl/Ga反格位缺陷等因素导致Ce³⁺在GAGG基质的发光强度下降12.5%;GdAl/Ga反格位离子与近邻Ce的隧穿效应使得GAGG:Ce晶体的衰减时间由117.7 ns延长至121.9 ns,且慢分量比例由16%增加至17.2%.     

合金元素Zr韧化不同计量比Ni3Al合金的微观机制

利用正电子湮没技术（PAT）测量了不同化学计量比二元Ni3₃Al合金及不同Zr含 量Ni3₃Al合金的正电子寿命谱，并估算了合金基体和晶界缺陷处的自由电子密度.结果表明，二元Ni77₇₇Al23₂₃合金的基体和缺陷态的自由电子密度都比二元 Ni74₇₄Al26₂₆合金的高. Ni3₃Al合金晶界缺陷处开空间大于Ni空位或Al空位的开空间，晶界缺 陷处的自 关键词： 3Al合金')" href="#">Ni3₃Al合金 微观机制 自由电子密度 韧化     

Sc在Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金中作用机理的电子理论研究

通过晶胞平移获得Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al,Al₃Sc及η相原子集团模型,采用自编软件建立α-Al/液态Al界面、α-Al/Al₃Sc界面原子团模型.用递归法计算合金中各组织的态密度、结合能、费米能级,合金元素Sc与空位相互作用能等电子参数.依据电子参数解释合金晶粒细化、腐蚀的物理本质.研究表明： Al₃Sc从液态金属析出时释放的能量比α-Al从液态金属析出时所释放的能量少,可先于α-Al从液态金属中析出;且α-Al 关键词： 电子结构 腐蚀 超高强Al合金     

高压下BaF2光学性质的模拟计算

探寻新的冲击窗口材料是高压科学领域中的一个重要课题.为此,在100 GPa范围内,通过第一性原理方法计算了BaF₂晶体的吸收谱以及在532 nm处的折射率.结果表明:1)压力和结构相变因素不会引起BaF₂晶体在可见光区域出现光吸收;氟和钡空位点缺陷的存在将使得BaF₂吸收谱的吸收边红移,但这些红移行为不会导致该材料在可见光区域内出现光吸收的现象,由此可以初步推测,BaF₂晶体有成为冲击窗口材料的可能. 2) BaF₂的折射率在其三个结构相区都随压力的增大而增大,并且BaF₂的高压相变也使得其折射率升高;钡空位点缺陷的存在将导致其折射率减小,而氟空位点缺陷却引起其折射率增加.     

非化学计量和掺杂对(Na1/2Bi1/2)0.92Ba0.08TiO3陶瓷电性能的影响

研究了非化学计量和掺杂对无铅压电陶瓷(Na_1/2Bi_1/2)_0.92Ba_0.08TiO₃的压电性能及去极化温度的影响.研究发现A位非化学计量可以提高陶瓷的压电性能;B位掺杂对材料电学性能的影响规律类似于Pb(Ti,Zr)O₃系压电陶瓷的相关规律;由于非化学计量和掺杂会影响到A位离子对B位离子与氧离子形成的BO₆八面体的耦合作用,影响到畴的稳定性,从而影响 关键词： 无铅压电陶瓷 非化学计量 掺杂 电性能     

Li2O-(LiCl)2-B2O3-Al2O3系统玻璃的声学性质

本工作测量了Li₂O-(LiCl)₂-B₂O₃-Al₂O₃系统玻璃的密度、超声速,计算了玻璃的绝热压缩系数,从声学性质分析了玻璃骨架结构随组成的变化,为研究玻璃的离子导电性提供了方法和分析的依据。 关键词：     

镁-锌时效合金中一维过渡相β′2的晶体学研究

采用X射线衍射方法,显示出镁-5Wt％锌合金在165℃时效初期有两种过渡相β′₁和β′₂共存。对细杆状过渡相,β′₂的一维衍射现象进行了详细分析。这种过渡相具有六角点阵结构,其[0001]轴是杆的长轴,它的点阵常数及与母相间的取向关系经测定为:a_(β′2)=13.2?,c_(β′2)=5.25?,[0001]_{(β′2)关键词：}     

Li2K(IO3)3与Li2NH4(IO3)3的晶体结构

本文用X射线粉末法测定了Li₂K(IO₃)₃与Li₂NH₄(IO₃)₃的晶体结构和原子参数。发现Li₃K(IO₃)₃,Li₂NH₄(IO₃)₃与Li₂Rb(IO₃)₃同晶型,属单斜晶系,空间群为P2₁/α,每个单胞含有四个化合式量。室温的点阵常数分别为α=11.198?,b=11.046?,c=8.254?,β=111.53°,及α=11.327?,b=11.078?,c=8.341?,β=111.87°。讨论了二元化合物的形成与离子半径的关系。 关键词：     

铥原子收敛于4f13(2F7/2o)6s(7/2,1/2)4o和4f13(2F7/2o)6s(7/2,1/2)3o偶宇称里德伯系列能级的电子关联效应

本文在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,计算了铥原子收敛于4f¹³（²F_7/2^o）6s（7/2,1/2）₄^o和4f¹³（²F_7/2^o）6s（7/2,1/2）₃^o的三个偶宇称里德伯系列.通过将计算结果与美国国家标准与技术研究院数据进行比较,展示了两种类型的电子关联效应：1）里德伯系列之间的相互作用,导致里德伯系列的能级出现整体偏移;2）一个孤立的干扰态镶嵌在一个里德伯系列中,破坏了该里德伯系列能级的规则性.     

氨分子在000和201带的选择光离解

本文利用脉冲紫外激光(UV)选择激发氨分子到?¹A″₂电子激发态的两个最低振动能级ν′₂=0和ν′₂=1(ν₂振动),然后检测新生态H原子的飞行谱(TOF),研究了氨分子的光碎片动力学。光谱证实了最近所测的离解能D₀⁰(H-NH₂)=4.645eV;绝大多数生成的NH₂(X²B₁)基处于非振动激发,但是具有围绕a惯性轴的高度转动激发。通过NH₃(?)的ν′₂=1光离解产生的NH₂(X)基具有较高的内部激发,并且显示了在N=K_a转动能级上的反转布居。 关键词：     

垂直磁各向异性L10-Mn1.67Ga超薄膜分子束外延生长与磁性研究

具有超强垂直磁各向异性的L1₀-Mn_xGa薄膜由于其与半导体材料结构及工艺的高度兼容性而受到广泛关注, 其超高垂直磁各向异性能和极低的磁阻尼因子预示着L1₀-Mn_xGa薄膜在高热稳定性自旋电子学器件中将发挥重要作用. 而L1₀-Mn_xGa超薄膜对于降低L1₀-Mn_xGa基垂直磁各向异性隧道结中的磁矩翻转临界电流密度有着重要的意义. 本文采用分子束外延的方法, 在半导体GaAs衬底上成功制备出了一系列不同厚度的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜, 厚度范围为1-5 nm. 生长过程中反射式高能电子衍射原位检测以及X射线衍射结果均表明了其良好的单晶相. 磁性测量结果表明, 厚度在1 nm以上的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜均可以保持垂直磁各向异性特征, 厚度为5 nm的L1₀-Mn_1.67Ga薄膜的垂直磁各向异性能可达到14.7 Merg/cm³. 这些结果为基于L1₀-Mn_1.67Ga的垂直磁各向异性隧道结在自旋转移扭矩驱动的磁随机存储器等低功耗器件的集成及应用提供了重要的实验支持.     

P212121-C16: An ultrawide bandgap and ultrahard carbon allotrope with the bandgap larger than diamond

Ultrawide bandgap semiconductor, e.g., diamond, is considered as the next generation of semiconductor. Here, a new orthorhombic carbon allotrope (P2₁2₁2₁-C16) with ultrawide bandgap and ultra-large hardness is identified. The stability of the newly designed carbon is confirmed by the energy, phonon spectrum, ab-initio molecular dynamics and elastic constants. The hardness ranges from 88 GPa to 93 GPa according to different models, which is comparable to diamond. The indirect bandgap reaches 6.23 eV, which is obviously larger than that of diamond, and makes it a promising ultra-wide bandgap semiconductor. Importantly, the experimental possibility is confirmed by comparing the simulated X-ray diffraction with experimental results, and two hypothetical transformation paths to synthesize it from graphite are proposed.     

(NH4)2SO4，NH4NO3和(NH4)2SO4/NH4NO3混合气溶胶吸湿质量增长因子的快速测量方法

气溶胶颗粒的吸湿性决定了其尺寸、浓度、化学组成以及相态,从而显著影响着全球气候、大气异相化学以及人类健康。运用在线、原位、连续扫描衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）技术, 结合线性湿度（RH）控制系统,实现了RH连续变化条件下气溶胶FTIR-ATR光谱的快速测量。根据水弯曲振动谱带（~1 640 cm-1）峰面积随RH的变化,得到了(NH₄)₂SO₄,NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄/NH₄NO₃混合气溶胶的质量增长因子（MGFs）、潮解点（DRH）和风化点（ERH）。与气溶胶的E-AIM模型预测值相比较,实验结果表现出良好的一致性,证实该方法是一种测量大气气溶胶MGFs,ERH和DRH的快速测量方法。     

铁电单晶(KxNa1-x)0.4(SryBa1-y)0.8Nb2O6的光学性质和线性电光效应

本文介绍铁电单晶(K_xNa_1-x)_0.4(Sr_yBa_1-y)_0.8Nb₂O₆的光学性质和线性电光效应的测量。实验结果表明,这种晶体具有较大的光学双折射,透光范围由4000?到5.6μm。晶体具有低的线性电光调制的半波电压,其电光调制价值指数n₀³·γ_c高达730×10 关键词：     

IR-spectra of (CO2)2 dimers and collision-induced absorption of carbon dioxide in the region of the fermi doublet (ν1, 2ν2)

The positions and intensities of all vibrational transitions in the (ν₁, 2ν₂) Fermi doublet region of (CO₂)₂ dimers are obtained by means of variational method. The collision-induced absorption in compressed carbon dioxide is shown to be mainly due to dimeric absorption. Assignment of ν₁ and 2ν₂ vibrational bands in isolated CO₂ molecule is performed by consideration of the symmetries and intensities of dimeric vibrations.