用赝势方法计算简单金属的弹性常数

本文利用单参数Heine-Abarenkov模型势及Hubbard-Sham介电函数计算了七种简单金属(Li,Na,K,Rb,Cs,Al和Pb)的二阶与三阶弹性常数,两个可调参数用零温零压下晶体的弹性常数C₄₄与晶格常数的实验值来确定,计算结果与实验值或其他作者的理论计算值符合得比较好,尤其是Al的三阶弹性常数,本文的计算结果比其他作者的计算结果更接近于实验值。 关键词：     

布里渊散射研究K_2SnCl_6晶体的弹性常数和声学模软化

本文测量了六卤素金属化合物六氯锡钾室温布里渊散射纵声速和横声速。计算了晶体的弹性常数、折射率、体积压缩系数。并进一步研究了[111]方向声子的纵声速随温度的变化关系,发现当温度从高温降到256K附近,C_(11)+2C_(12)发生突变。利用Pippard关系进行了分析,得出晶体在T=256K附近发生一级相变。这种声学反常行为可以用均匀弹性应变场与软模坐标涨落的非线性耦合来解释。     

LiNbO_3晶体的布里渊散射与弹性常数和压电常数的测定

本文在计算3m晶体的布里渊张量时,不仅考虑弹光效应,且同时计及了局部转动效应和电光效应.经过对实验系统的设计和调整,用90°散射测量了3m晶体LiNbO_3的布里渊谱,得到了LiNbO_3晶体在特超声频率下的所有独立的弹性常数和压电常数,据以计算了慢度曲线.用180°散射测量了LiNbO_3晶体的有关声速,实验结果与计算曲线一致.     

薄板状周期栅格结构中弹性波传播特性研究

相位常数面可以描述特定频率、特定结构中波的传播方向及传播区域.将相位常数面这一分析方法应用于薄板状周期栅格结构中弹性波传播特性的研究，采用集中质量法计算了周期栅格结构的相位常数面，得到了直观的三维能带结构图.相位常数面可以用二维等高线图描述，通过计算等高线上每一点的法线方向，得到了在特定通带频率下弹性波的传播方向及传播区域.这些研究对于通带频率范围内的弹性波传播特性具有重要意义. 关键词： 声子晶体 弹性波带隙 集中质量法 相位常数面     

2H-PbI2晶体的电子结构和力学性质

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)方法,计算了六角晶系2H-PbI2晶体的电子结构、力学性质和硬度。采用局域密度近似(LDA)方法计算的晶格常数、带隙、弹性常数与实验值和理论值符合较好。计算表明,2H-PbI2是一种直接带隙的半导体,带隙大约为2。38eV。运用复杂晶体硬度计算公式计算了六角晶系2H-PbI2晶体的硬度,硬度值大约为2. 54 GPa。还发现2H-PbI2晶体的各向异性非常明显。     

VC的力学性能及电子结构的第一原理研究

为了解VC的本征特性,本文采用第一原理计算的方法对VC晶体的力学性能和电子结构进行了研究。本文利用三种特殊应变计算了VC的弹性常数,推导出其力学常量及断裂强度;并根据电荷密度图、能带图和态密度图对VC的基本键合情况进行了研究。本研究表明VC具有高的弹性模量,延展性与TiC类似,刚度及断裂强度也较高;VC中的化学键可以归为共价键为主,兼有金属性、离子性的混合键。     

VC的力学性能及电子结构的第一原理研究

为了解VC的本征特性，本文采用第一原理计算的方法对VC晶体的力学性能和电子结构进行了研究。本文利用三种特殊应变计算了VC的弹性常数，推导出其力学常量及断裂强度；并根据电荷密度图、能带图和态密度图对VC的基本键合情况进行了研究。本研究表明VC具有高的弹性模量，延展性与TiC类似，刚度及断裂强度也较高；VC中的化学键可以归为共价键为主，兼有金属性、离子性的混合键。     

2H-PbI_2晶体的电子结构和力学性质

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)方法,计算了六角晶系2H-PbI2晶体的电子结构、力学性质和硬度.采用局域密度近似(LDA)方法计算的晶格常数、带隙、弹性常数与实验值和理论值符合较好.计算表明,2H-PbI2是一种直接带隙的半导体,带隙大约为2.38eV.运用复杂晶体硬度计算公式计算了六角晶系2H-PbI2晶体的硬度,硬度值大约为2.54GPa.还发现2H-PbI2晶体的各向异性非常明显.     

空位所引起的晶体弹性常数的改变

认为具有少量空位的晶体是一个均匀的晶体,把完整与不完整晶体的区别,归结为势函数的修改。应用Morse函数推导出弹性常数c₁₁和c₁₂的变化率与空位浓度的关系。因为空位邻近的原子有松弛,考虑了由松弛而改变了的相互作用对弹性常数的影响。首先求得铝中空位的第一和第二最近邻的位移百分率各为1.61和-0.32,这里的正号和负号各表示向空位移进和移出。其次,进行了具体的计算,在铜晶体中,估计1％的空位浓度使弹性常数减小1.3—1.4％。然而,铝晶体中的空位对弹性常数的影响     

具有二重对称轴的弹性各向异性晶体的范性问题

本文首先说明晶体的弹性性质对其范性性质的重要作用,然后利用富氏变换方法推导出具有二重对称轴的晶体内由于集中作用力和位错所引起的应力分布。最后,利用本文中的公式讨论了Zn晶体的孪晶问题,指出孪晶的晶体可以使弹性能降低约35％左右。这就更进一步的证明了A.B.斯捷潘诺夫认为晶体的孪晶是由于弹性稳定性丧失的理论。     

压电振子参数的电纳测量方法

通过对压电振子导纳轨迹的理论分析,本文提出了压电振子参数的电纳测量方法,并用该方法具体测定了钽酸锂(LiTaO_3)晶体的有关弹性常数和压电常数。     

用多目标遗传算法获取压电材料参数

多目标遗传算法是在遗传算法的基础上,利用在多个给定区域内的遗传优化性能,反演出这些特定区域内的优化特性。本文基于瑞利波的有效介电常数理论,将压电材料的弹性常数CE、压电常数e、介电常数εs看作特定区域的待优化参数,利用压电材料(本文用石英、铌酸锂晶体为例)的同一切割面不同传播方向的表面波速度,运用多目标遗传算法,通过概率分区优化,逐次逼近真值,成功地同时反演出了它们的弹性常数、压电常数与介电常数。证明了该方法同样适用于获取新材料的参数。     

用声波速度确定骨组织弹性参数

本文用超声方法确定密质骨的弹性特征,其基本原理是基于弹性波理论中的Christoffel方程。本文应用液浸、声波穿透技术,对牛胫骨样品中一些特殊入射方向的声波速度进行了测试,利用固体中沿任意方向的弹性波传播速度与材料的弹性系数间的关系,通过计算机编程反演出具有六方晶体对称结构的密质骨组织的5个独立弹性常数。结果与相关文献中其它方法所得结果一致。     

稀土硼化物LaB6晶体材料的弹性性质和力学性能

利用密度泛函理论和Birch-Murnaghan物态方程,系统分析了LaB6晶体材料的弹性常数参数、体弹性模量、剪切弹性模量及其他力学性能。结果表明:LaB6晶体具有较大的弹性常数参数C11,说明在此主轴应力方向上具有较大的弹性常数;同时它还具有较大的体弹性模量,并且体弹性模量具有各向同性,剪切弹性模量具有各向异性;LaB6晶体的杨氏模量为227.85 GPa,泊松比为0.26,体剪弹性模量比值达到1.44,表明其脆性较强,不易发生弹性形变;LaB6晶体的硬度达到11.56 GPa,平均弹性波速达4.87 km/s。LaB6的带隙宽度为0.20 eV,呈金属性,内部电子具有较强的局域性,La和B之间具有较强的共价键成分。     

晶体中的库仑静电势

计算固体的结合能、晶体势以及电子能带结构时,都会遇到库仑(Coulomb)静电势问题.在离子晶体中,这种静电势问题最明显的例子是马德隆(Madelung)常数的计算.这是固体物理学中的一个基本问题,在计算技巧上也有着独特的地方[1].关于马德隆常数的计算,一般的固体物理教科书中都有介绍[2-4].本文采用离子球赝电荷方法计算晶体中的库仑静电势,并用来计算一些离子晶体的马德隆常数.本文方法与已有的厄瓦耳(Ewald)方法比较,有一些明显的优点。 一、静电势的计算 为便于比较,先简单地回顾一下计算离子晶体静电势的厄瓦耳方法[3-5].对于离子晶体,在…     

Ca3NbGa3Si2O14晶体的介电和压电特性

利用Y切和(yxl)30°切两种样品测量了Ca3NbGa3Si2O14晶体的介电、压 电和部分弹性参数.计算了(yxl)θ切型相关压电常数随切角的变化.与La3Ga5SiO14晶体相比，Ca3NbGa3Si2O14晶体具有更优良的压电性能，其压电常数 d11=7.93×10-12C/N，d14=-5.88×10-12C/N. 关键词： Ca3NbGa3Si2O14晶体 介电常数 压电常数     

碘化钠弹性常数和声速的量子力学从头算

采用从头算平面波赝势(PWP)方法结合电子交换关联能的广义梯度近似(GGA)理论,对不同压力下碘化钠的晶体结构进行几何优化计算,得到体系的最稳定优化构型和相应的能量,利用胡克定律计算得到了相应压力下的弹性性质,取得了碘化钠单晶在零温条件下、压力0~30 GPa范围内弹性常数与压力的关系.根据弹性波在晶体中的传播行为求解了碘化钠单晶[100][、110]、[111]三个主要方向的声速.     

BaTiO3晶体结构及弹性的分子动力学模拟

有效的势函数是分子动力学模拟的关键. 引入了一种势函数,该势函数的特点是运用参数r_eff计算原子间的静电作用. 通过分子动力学方法模拟得到了BaTiO₃晶体立方相、四方相结构的对关联函数和X射线衍射谱,计算得出了它们的晶格常数及弹性常数. 模拟结果与实验结果符合较好.该势函数可以有效地模拟BaTiO₃晶体的热学和力学性能. 关键词： 分子动力学模拟 势函数 3铁电晶体')" href="#">BaTiO₃铁电晶体     

Ca_3NbGa_3Si_2O_(14)晶体的介电和压电特性

利用Y切和 (yxl) 30°切两种样品测量了Ca3NbGa3Si2 O1 4晶体的介电、压电和部分弹性参数 .计算了 (yxl)θ切型相关压电常数随切角的变化 .与La3Ga5SiO1 4晶体相比 ,Ca3NbGa3Si2 O1 4晶体具有更优良的压电性能 ,其压电常数d1 1=7 93× 10 - 1 2 C N ,d1 4=- 5 88× 10 - 1 2 C N .     

过渡金属铝化物FeAl和CoAl弹性性质的第一性原理研究

本文通过第一性原理计算(密度泛函理论结合均匀形变方法)得到过渡金属铝化物FeAl和CoAl的二阶和三阶弹性常数,这些弹性常数是通过拟合计算出的能量与应力关系得到的。计算结果和理论数据及实验值符合的很好。接下来本文又研究了FeAl和CoAl在不同压强下的弹性性质。不同压强下的弹性常数Cij,体模量B,剪切模量G,泊松比σ 也成功的得到了。B/G比值和柯西压强 PC 都表明在零压下FeAl和CoAl表现出脆性。在压强小于60GPa的情况下,增大压强可以增强它们的韧性,但它们始终表现为脆性。