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相似文献
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1.
于松  王崇愚  于涛 《物理学报》2007,56(6):3212-3218
基于纯金属元素Ni,Al和Re的基本物理性质,建立了一个Ni-Al-Re三元体系的分析型嵌入原子多体势.结合分子动力学计算了Ni3Al的平衡晶格常数、弹性模量、结合能、空位形成能以及反位置缺陷形成能,并分析了Ni3Al中点缺陷的存在形式.计算结果表明,当成分偏离理想化学配比时出现反位置缺陷.同时研究了Re在Ni3Al中的择优占位以及Re在Ni3Al和Ni中的集团化行为.计算结果表明,Re在Ni3Al中优先置换Al的位置,且发现当Re原子团的尺寸接近于11?时,Re原子团的长大趋势变弱.计算结果与实验以及其他的理论计算结果相符合. 关键词: 嵌入原子势 3Al')" href="#">Ni3Al Re 占位 集团化  相似文献   

2.
采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究Ta元素和Re元素在Ni/Ni3Al相界面中的相互作用及其对界面强度的影响.计算表明:在绝大多数化学计量比范围内, Ta原子优先占据γ相中的顶点Ni位, Re原子优先占据γ’相中的Al位, Re原子和Ta原子共合金化时掺杂位置不发生改变.通过格里菲斯断裂功、不稳定堆垛层错能及空位迁移能的计算,得出Ta和Re合金化都可以增强界面的格里菲斯断裂能,提高界面的结合强度,两种合金化元素均提高了体系的不稳定堆垛层错能,即提高了界面阻碍位错运动的能力和抵抗变形的能力,其中Re的单独合金化效果更好.两种元素的掺杂提高了界面上空位迁移的势垒,阻碍了空位的发射和吸收,进而提高了合金的蠕变能力.  相似文献   

3.
应用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究了Re元素掺杂镍铝合金中γ'相Ni_3Al之后微观结构和力学性质的变化.结果表明,在大部分化学计量比范围内,Re原子在Ni_3Al中易于替代Al位.Re的掺杂引起Ni_3Al晶格常数小幅度地增大,且不会引起严重的晶格畸变.通过差分电荷密度及态密度分析得到Re原子与近邻原子产生轨道相互作用,尤其是与Ni原子作用较强,并使周围Ni-Al键键能降低.通过计算弹性模量,应用经验判据得到掺杂后Ni_3Al的刚性、硬度增强.随着Re掺杂浓度的增加,Ni_3Al晶格常数、刚性和硬度随之增大.为了对第一性原理所得结果进行温度修正,进一步结合声子谱计算考察了温度对力学性质的影响.Re的掺杂使得Ni_3Al晶胞的熵略微增加,自由能略微降低,并且大幅度地增加Ni_3Al在高温下的体弹性模量,同时降低Ni_3Al在高温下的热膨胀系数.  相似文献   

4.
刘坤  王福合  尚家香 《物理学报》2017,66(21):216801-216801
为了研究给定的NiTi的表面氧化过程,在保持体系中Ni和Ti原子总数相等的条件下,构建了一系列Ti原子在表面反位的c(2×2)-NiTi(110)缺陷体系,并利用第一性原理计算研究了氧原子在各种NiTi(110)反位缺陷体系的吸附行为以及表面形成能.计算结果表明:吸附氧原子的稳定性与表面Ti原子的富集程度有很大的关联性,体系表面Ti原子富集程度越高,氧原子吸附的稳定性越高;当覆盖度较高时,由于氧原子的吸附,可使Ni和Ti原子在表面出现反位.在富氧条件(μ_o≥-9.35 eV)下,氧原子在表面第1层中的全部Ni原子与第3层全部Ti换位的反位缺陷体系上的吸附最稳定,此时随着氧原子的吸附,表面上的Ti原子升高,导致向上膨胀生长形成二氧化钛层,且在其下方形成富Ni层,由此可合理地解释实验上发现NiTi合金氧化形成二氧化钛层的可能原因.  相似文献   

5.
利用原子探针层析技术(APT)和热处理时效方法,研究了合金元素Ni对核反应堆压力容器模拟钢中富Cu原子团簇析出的影响.实验结果表明,添加合金元素Ni(0.84wt%)的样品中析出富Cu原子团簇的数量密度高于不添加Ni的样品,富Cu原子团簇内以及团簇和基体界面处都有Ni元素的富集现象,这说明合金元素Ni会促使富Cu原子团簇的析出.从多体势的角度出发,利用嵌入原子势理论,基于纯金属元素Fe,Cu,Ni的多体势参数,建立了Fe-Cu二元和Fe-Cu-Ni三元体系的嵌入原子多体势.计算结果表明,当模拟合金中存在1at%Ni时有利于富Cu原子团簇的析出,这与实验结果相符.  相似文献   

6.
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算和分析Ag(111)/Al(111)界面体系的能量与电子结构,讨论Ag中加入的Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn合金化元素对Ag/Al界面性质的影响.结果表明:Ni原子倾向于界面处的取代位置,而Be、Mg原子倾向于靠近界面处的取代位置,Al、Ca、Sn原子倾向于远离界面处的取代位置;合金元素Be、Mg、Al、Ca、Ni、Sn的加入均会使Ag/Al界面的稳定性降低,其中Ca元素的影响程度最大,分离功降低到0.923 J/m~2,界面能增至0.703 J/m~2;通过电子结构计算结果分析认为,导致界面稳定性下降的主要原因应是合金化元素的加入使界面间形成的Ag-Al共价键强度降低引起.  相似文献   

7.
利用正电子湮没技术(PAT)测量了不同化学计量比二元Ni3Al合金及不同Zr含量Ni3Al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Ni77Al23合金的基体和缺陷态的自由电子密度都比二元Ni74Al26合金的高.Ni3Al合金晶界缺陷处开空间大于Ni空位或Al空位的开空间,晶界缺陷处的自由电子密度很低,金属键合力很弱.过化学计量比Ni74Al26合金的晶界缺陷开空间比亚化学计量比Ni77Al23合金的大,晶界结合力更弱.这是Ni74Al26合金更脆的原因.在Ni3Al合金中加入Zr,增加了合金中的金属键成分,使基体中的自由电子密度增加,增强了基体金属键合力,同时降低了合金的有序度,使合金晶界容易弛豫,晶界缺陷的开空间变小.另外,Zr原子偏聚到晶界,增加了晶界处的自由电子密度,同时引起晶界处Al贫化,减少了强共价性Ni-Al和Al-Al键,使晶界更易于变形,有利于提高合金的塑性.  相似文献   

8.
采用基于MS(Materials Studio)软件和密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了HfO2 俘获层的电荷俘获式存储器(Charge Trapping Memory, CTM)中电荷的保持特性以及耐擦写性. 在对单斜晶HfO2中四配位氧空位(VO4) 缺陷和VO4 与Al替位Hf掺杂的共存缺陷体(Al+VO4)两种超晶胞模型进行优化之后, 分别计算了其相互作用能、形成能、Bader电荷、态密度以及缺陷俘获能. 相互作用能和形成能的计算结果表明共存缺陷体中当两种缺陷之间的距离为2.216 Å时, 结构最稳定、缺陷最容易形成; 俘获能计算结果表明, 共存缺陷体为双性俘获, 且与VO4缺陷相比, 俘获能显著增大; Bader电荷分析表明共存缺陷体更有利于电荷保持; 态密度的结果说明共存缺陷体对空穴的局域能影响较强; 计算两种模型擦写电子前后的能量变化表明共存缺陷体的耐擦写性明显得到了改善. 因此在HfO2俘获层中可以通过加入Al杂质来改善存储器的保持特性和耐擦写性. 本文的研究可为改善CTM数据保持特性和耐擦写性提供一定的理论指导.  相似文献   

9.
白静  王晓书  俎启睿  赵骧  左良 《物理学报》2016,65(9):96103-096103
Ni-Mn-In是一种新型的磁控形状记忆合金, 它通过磁场诱导逆马氏体相变实现形状记忆效应. 实验中常围绕化学计量比Ni2MnIn合金进行成分调整, 以获得适宜的马氏体相变温度与居里温度, 在这个过程中必然会产生多种点缺陷. 本文使用量子力学计算软件包VASP, 在密度泛函理论的框架下通过第一原理计算, 系统地研究了非化学计量比Ni-X-In(X=Mn, Fe 和Co)合金的缺陷形成能和磁性能. 反位缺陷中, In和Ni在X亚晶格的反位缺陷(InX和NiX)的形成能最低, Ni和X反位于Y的亚晶格(NiY和XY)得到较高的形成能. 因此, In原子可以稳定立方母相的结构, 而X原子对母相结构稳定性的影响则相反; 空位缺陷中最高的形成能出现在In空位缺陷, 再次肯定了In原子对稳定母相结构的作用. 此外, 详细研究了点缺陷周围原子的磁性能以及电荷分布. 本文的计算结果在指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金方面具有重要意义.  相似文献   

10.
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了5d过渡金属原子(Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg)取代Al N纳米管(Al NNTs)中的铝原子或氮原子时体系的几何结构、电子结构和磁性性质;并且以理想Al N纳米管(Al NNTs)、Al缺陷体系(VAl)和N缺陷体系(VN)的结果作为对比.研究发现:5d原子取代Al(Al5d)时体系的局域对称性接近于C3v,但是取代N(N5d)时体系的局域对称性偏离C3v对称性较大;当掺杂的5d元素相同时,Al5d的成键能比N5d的成键能大;当掺杂体系相同时(Al5d或N5d),其成键能基本上随着5d原子的原子序数的增大而降低;掺杂体系中出现了明显的杂质能级,给出了态密度等结果;不同掺杂情况的磁矩不同,总磁矩呈现出较强的规律性.利用C3v对称性和分子轨道理论解释了过渡金属原子取代Al时杂质能级的产生和体系磁性的变化规律.  相似文献   

11.
12.
Quadrupole-interaction nuclear-orientation experiments were performed on dilute samples of the Group IIIb and IVb impurities173Lu and175Hf in a (Group VIIb) Re single crystal, the samples being preparedin situ by irradiation of a Re single crystal with 172.5 MeV alpha particles. From the γ-anisotropies at temperatures down to 8mk the quadrupole interaction frequencies ΝQ=e2qQ/h of173LuRe and175HfRe were determined to be ?1149 (100) and ?540 (43) MHz, respectively. The negative sign in both cases indicates that the direction of the electric field gradient (EFG) at the impurity sites is fixed uniquely by the properties of the host lattice. The absolute magnitudes of these EFG's differ strongly from that of the pure system ReRe; the electronic contribution to the EFG of different impurities in Re decreases with increasing impurity valence, contrary to the expectation. As a byproduct, the quadrupole splittings of178Ta,182m, 183, 184, 186Re in Re were measured to be ?103(10), ?502(30), ?281(20), ?340(22) and ?73(7) MHz.  相似文献   

13.
Bulk and nanoscale powders of YAG:Re (Re=Ce, Pr, Tb) were synthesized by solid-state and sol-gel method. The changes of spectra and energy level were studied. Compared with the bulk YAG:Re (Re=Ce, Pr, Tb) crystals, the lattice parameter of YAG:Re (Re=Ce, Pr, Tb) nanocrystals decreases. It is also found that the excitation peaks of 5d energy levels shift in nanocrystals. The physical reason for spectral and energy level changes is a comprehensive result from the shift of energy centroid of the 5d orbit, the Coulomb interaction between 4f and 5d electrons and the crystal field splitting of the 5d energy level.  相似文献   

14.
The phonon dispersion curves have been measured for the hcp metals, Tc, Re, and Ru in the [001] direction at room temperature. A pronounced phonon anomaly has been observed for the LO mode in Tc and Re which is absent in Ru. A low temperature study of Tc revealed a strong temperature dependence of the anomaly. It is suggested that the magnitude of the phonon anomaly is correlated with the strength of the electron-phonon interaction in these metals.  相似文献   

15.
X-ray, magnetic, electrical resistivity and ESR studies of Re1-xGdxAl2 type compounds (Re - La, Lu, Y) were performed. The transition temperatures, effective moments, effective mass, lattice constants, crystallographic parameters, thermal broadening of resonance linewidth and g-factors were obtained. It was found that the simple RKKY model applied to describing the electrical resistivity and magnetic susceptibility in a large range of concentrations x seems to be right.  相似文献   

16.
-2 , its fast increase similar to the burst effect, and the magnetostriction hysteresis were found in this investigation. Recieved: 17 December 1997/Accepted: 25 August 1998  相似文献   

17.
High spin states in176, 178Re have been studied using in-beam γ and e? spectroscopy techniques through heavy ion induced fusion reactions. A ΔI=2 rotational band of doubly decoupled type has been identified in each isotope.  相似文献   

18.
A finite element (FE) model and a boundary element (BE) model have been developed to predict the decay rate, vibration and noise responses of an embedded rail track. These models are validated using measured results. The optimisation of the embedded rail track is conducted using these calculated models. The results indicate that the optimised cross-section of the gutter for the embedding rail can significantly reduce the radiated noise of the embedded rail track. The embedded rail track using the I-shaped cross-section gutter reduces the radiated noise of the track by at least by 3 dB(A). Furthermore, combining the material parameter optimisation with the gutter cross-section optimisation can further reduce the radiated noise of the embedded rail track. Increasing the Young’s modulus of the rail pad in the embedded rail track with the I-shaped cross-section gutter can result in a radiated noise reduction of 4 dB(A).  相似文献   

19.
We discuss a method of studying the stability of solutions of Einstein's equations, which can be outlined as follows: Consider an embedding of a given Einstein spaceV 4 into a pseudo-Euclidean spaceE p,q N (N > 4,p + q =N) (p,q) describing the signature of the spaceE p,q N . Then all the geometrical objects ofV 4 can be expressed in terms of the embedding functions,Z A (x i ),A = 1, 2,...,N, i = 0, 1, 2, 3. Then let us deform the embedding:Z A Z A + A , being an infinitesimal parameter. The Einstein equations can be developed then in the powers of; we study the equations arising by requirement of the vanishing of the first- or second-order terms. Some partial results concerning the de Sitter, Einstein, and Minkowskian spaces are given.  相似文献   

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