金属氢化物力学性能的第一性原理研究

采用第一性原理方法详细研究了氟化钙结构的多种金属氢化物MH₂ (M= La, Nd, Gd, Tb, Y, Dy, Ho, Er, Lu, Sc, Ti, Zr, Hf)的力学性质(弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量).计算结果表明, MH₂ (M= La, Nd, Gd, Tb, Y, Dy, Ho, Er, Lu, Sc)在低温下具有稳定的氟化钙结构,其抵抗体积形变, 切应变和拉伸(或压缩)形变的能力从LaH₂, NdH₂, GdH₂, TbH₂, YH₂, DyH₂, HoH₂, ErH₂, LuH₂到ScH₂逐次递增, 而MH₂ (M= Ti, Zr, Hf)在低温下的氟化钙结构不稳定.通过对两种稳定的氢化物(TbH₂, ErH₂) 和两种不稳定的氢化物(TiH₂, HfH₂)的电子态密度以及差分电荷密度进行对比, 发现它们的稳定性与金属和氢之间的相互作用有密切关系.     

锆吸氘和氚的动力学同位素效应

应用反应速率分析方法,在高真空金属系统上测定了锆在恒容体系和450～630 ℃范围内吸收氘和氚的p-t曲线。由p-t曲线可知,在同一温度下,锆吸氚的速率低于锆吸氘的速率;而随着温度的升高,由于解吸逆反应的影响,锆吸氚(氘)的反应速率降低。根据p-t曲线计算了吸气反应在不同温度的速率常数,得到锆吸氘和氚的表观活化能分别为(-25.9±0.7)和(-16.8±0.8)kJ·mol^-1。从活化能数据可以看出     

肽β聚集的分子动力学模拟

选择一个可以形成淀粉样纤维的九肽作为研究对象,分别在酸性和碱性的环境下,运用分子动力学模拟的方法研究了这个九肽的β聚集结构,并且研究了它们的热稳定性.结果表明,在碱性环境下,九肽倾向于形成平行折叠结构,而在酸性环境下,九肽倾向于形成反平行折叠结构,与实验结果一致.此外,无论是构成哪种折叠,肽链都沿折叠的生长方向成左手螺旋状排布,但是相邻的肽链间的扭转角度不同,平行的扭转角小于反平行的扭转角,由此可以推断,平行的β折叠更容易形成β折叠片之间的堆积,因此可以在一定程度上解释在碱性环境下的九肽淀粉样纤维的直径大于在酸性环境下淀粉样纤维的直径这一实验结果.     

氢同位素转动跃迁拉曼频移的理论计算

激光拉曼光谱作为一种非侵入式的物质结构和成分分析的测试手段特别适合于核工业中含氚放射性同位素气体的定性和定量分析。将经典物理学方法和量子力学理论相结合,采用非刚性转子校正模型,计算获得了H2、HD、HT、D2、DT、T26种氢同位素气体分子的转动跃迁拉曼频移,为氢同位素气体拉曼光谱谱峰的辨识提供理论数据。通过实验测定H2和D2的转动拉曼光谱,得到这2种分子的转动拉曼图谱和拉曼频移,并将测定结果与计算结果进行比较,验证了理论计算方法的可行性和正确性。     

激光拉曼光谱分析氢同位素的应用

拉曼光谱作为一种物质结构和成分分析的测试手段而被广泛应用.介绍分析了激光拉曼光谱法用于氢同位素分析的可行性,并综述介绍了国内外研究人员利用激光拉曼光谱在氚参与的放射反应监测分析、氢同位素定性检测、定量分析方法研究等方面开展的工作.     

六角相ErAx (A=H,He)体系弹性性质的第一性原理研究

本文采用第一性原理研究了六角相ErA_x (A=H, He)的弹性性质, 其中x=0, 0.0313, 0.125, 0.25, 分别讨论了体系中不同浓度的氢和氦对体系弹性性质的影响. 计算结果表明, 六角相铒-氢体系晶体的弹性常数、体弹模量、剪切模量、杨氏模量基本上随着晶体中氢的浓度增加而增加, 然而, 铒-氦体系的弹性常数、体弹模量、剪切模量和杨氏模量几乎随着氦浓度的增加而降低. 从电荷转移方面分析了氢和氦与Er的相互作用, 发现六角相ErH_x的弹性性质随H浓度的变化机理与ErHe_x随He浓度的变化机理不同. 关键词： 第一性原理 弹性性质 x')" href="#">六角相ErH_x x')" href="#">六角相ErHe_x     

Fabrication processing effects on microstructure and morphology of erbium film

The effects of substrate temperature on the microstructure and the morphology of erbium film are systematically investigated by using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). All the erbium films are grown by the electron-beam vapor deposition (EBVD). A novel preparation method for observing the cross-section morphology of the erbium film is developed. The films deposited at 200 ℃ have (002) preferred orientation, and the films deposited at 450 ℃ have mixed (100) and (101) texture, which are due to the different growth mechanisms of surface energy minimization and recrystallization, respectively. The peak positions and the full widths at half maximum (FWHMs) of erbium diffraction lines (100), (002), and (101) shift towards higher angles and decrease with the increasing substrate temperature in a largely uniform manner, respectively. Also, the lattice constants decrease with the increasing temperature. The transition in the film stresses can be used to interpret the changes in peak positions, FWHMs, and lattice constants. The stress is compressive for the as-growth films, and is counteracted by the tensile stress formed during the process of temperature cooling down to room temperature. The tensile stress mainly originates from the difference in the coefficients of thermal expansion of substrate--film couple.     

一种三叶草型氧化铝/碳纳米纤维复合材料的制备及表征

采用催化化学气相沉积法, 以Ni为催化剂、乙烯作为碳源, 制备了三叶草型氧化铝/碳纳米纤维复合材料, 并通过N2物理吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射分析和强度测试对氧化铝/碳纳米纤维复合材料的形貌和物理性能进行了表征. 结果表明, 三叶草型氧化铝表面生长了碳纳米纤维层, 两者紧密结合, 形成的氧化铝/碳纳米纤维复合材料具有较高的比表面积(>187 m2·g-1)和孔体积(>0.24 cm3·g-1), 孔道直径在3-10 nm 的孔体积超过总孔体积的85%, 颗粒的侧压强度大于6 N·mm-1, 可以满足工业催化剂载体对强度的要求. 复合材料是一种有良好的工业应用前景的中孔催化材料, 其中碳纳米纤维层的厚度可通过催化剂Ni负载量和生长时间的调节加以控制.     

Ti-Hf合金的结构和吸氘热力学性质

采用磁悬浮法制备了4种TiHfx,(x=0.13,0.26,0.52,1.03)二元合金。利用X射线衍射技术对纯钛、纯铪和4种成分Ti-Hf二元合金吸氘前后的物相结构、晶胞参数和吸氘特性进行了研究。Ti-Hf合金吸氘前均为六方密堆结构,饱和吸氘后形成较单一的面心四方ε相氘化物。随Hf含量增加,Ti-Hf合金及其ε相氘化物的晶胞参数均呈增大趋势。压强-组成等温线显示,Hf含量增加将导致氘化物室温平衡压升高,Ti-Hf合金热力学性质趋近于H-Hf体系,Hf对Ti-Hf合金氘化物热力学性质起主导作用。Hf掺杂显著降低了Ti吸氘的体膨胀,从而有望缓解由于体胀导致的氢脆现象。