高压下钨弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文利用密度泛函理论研究了高压下bcc结构钨的弹性和热力学性质,计算得到钨的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好;在常压下弹性常数计算值与实验值符合较好的基础上,预测了其高压数据.针对钨的固相结构稳定性问题,根据力学稳定判断标准得到0~600 GPa范围内bcc结构是力学稳定的.此外,通过体模量和剪切模量的计算得到bcc结构钨在压力低于600 GPa时的力学性能表现为韧性.最后,基于准简谐德拜模型,成功预测了钨的热膨胀系数、等压热容、等容热容和熵随着压强和温度的变化关系,为钨及其合金的进一步设计及应用提供参考.     

ANALYTIC EQUATION OF STATE FOR GENERALIZED LENNARD-JONES SOLID INCLUDING LOWEST-ORDER ANHARMONIC AND CORRELATION CORRECTIONS*

Based on the cell model, the general formula for the free energy of solids is derived analytically with the lowest order anharmonic modification and correlation effect taken into account. Combining a method of summing over lattice sites, the analytic equation of state for generalized Lennard-Jones solid is derived. The calculations show that the agreement between theory and computer simulation is quite good and is significantly improved as compared with the numerical results in literature. The comparison of different effects shows the theory including all neighbors but only considering the lowest anharmonic and correlation effects may be a good and convenient approximation for practical solids. The approximation can be easily extended to the quantum case and other generalized potentials.     

高温高压下NaCl热力学特性的分子动力学模拟

欲了解固体物理和地球内部特征就要弄清固体在高温高压的热力学特性，而碱金属卤化物的研究有利于在实验室难以接近的高温高压条件下建立金属氧化物的相转变模型。文中应用分子动力学方法模拟NaCl离子晶体的高压熔化、高温高压下热力学参数，如热容、等压体膨胀系数、等温体模量、Gruneisen参数等。     

自由电子气冲击压缩特性的理论计算

用自由电子气模型对自由电子气(费米能为5 eV)的冲击压缩雨贡纽曲线、冲击温度进行了数值计算.冲击压力、内能和冲击温度被计算为压缩度的函数.计算结果表明,自由电子气(费米能为5eV)的冲击压缩极限近似为初始密度的4倍.     

RbⅧ-NbⅫ离子n＝4 complex跃迁谱线、波长和振子强度

用HXR方法计算了类锌等电子序列RbⅧ-NbⅫ离子n＝4 complex组态能级.通过对各能级值沿等电子序列的变化规律分析,找出了ΔE随Zc变化的一种新的拟合公式,运用此公式和我们自己设计的FORTRAN程序对上述组态各能级值进行了系统的拟合计算.给出了4s2-4s4p,4s4p-4s4d跃迁谱线波长和相应的振子强度.     

RbⅧ—NbⅪ离子n=4complex跃迁谱线、波长和振子强度

用HXR方法计算了类锌等电子序列RbⅧ-NbⅫ离子n=4complex组态能级，通过对各能级值沿等电子序列的变化规律分析，找出了ⅦE随Zc变化的一种新的拟合公式，运用此公式和我们自己设计的FOR-TRAN程序对上述组态各能级值进行了系统的拟合计算，给出了4s^2-4s4p,4s4p-4s4d跃迁谱线波长和相应的振子强度。     

Extension of Compressibility-Route Cubic Equations of State and the Radial Distribution Functions at Contact to Multi-Component Hard-Sphere Mixtures

The equation of state(EOS) for hard-sphere fluid derived from compressibility routes of Percus-Yevick theory(PYC) is extended. The two parameters are determined by fitting well-known virial coefficients of pure fluid.The extended cubic EOS can be directly extended to multi-component mixtures, merely demanding the EOS of mixtures also is cubic and combining two physical conditions for the radial distribution functions at contact(RDFC) of mixtures.The calculated virial coefficients of pure fluid and predicted compressibility factors and RDFC for both pure fluid and mixtures are excellent as compared with the simulation data. The values of RDFC for mixtures with extremely large size ratio 10 are far better than the BGHLL expressions in literature.     

面心立方金属铈的高压电子结构研究

本文简要介绍了我们开发的基于密度泛函理论和动力学平均场理论（DFT+DMFT）的全自洽的的计算程序,并运用该程序研究了面心立方金属铈的等结构相变. 动力学平均场采用的是目前公认的最为准确和高效的连续时间蒙特卡罗方法作为杂质求解器. 我们首先分别计算了 和 相的电子态密度,该结果可以正确的描述两个相的电子结构特征. 然后计算了不同温度下的相变前后的电子结构,从中可以得到电子结构在不同温度下的相变过程,与之前的实验结果一致. 这一工作为以后进一步的金属铈的等结构相变研究打下了基础.     

α-锆低压动态力学特性研究

 在3.3×10^-4～1.5×10³ s^-1应变率范围内获得了α-锆的应力-应变曲线，给出了Johnson-Cook本构拟合参数。利用含动态损伤与断裂的一维程序，较好复显了在峰值应力4.3～5.1 GPa范围测量的α-锆自由面速度剖面，验证了确定的α-锆低压动态力学参数的合理性。     

在200 GPa冲击压强下铁是否会发生固-固相变？

 根据Grüneisen物态方程、Hugoniot内能守恒方程和最新发表的铁的热物理参数，计算了ε-(hcp)铁和液态铁的理论Hugoniot曲线。计算的Hugoniot曲线与最新修正的铁的实验数据[J Appl Phys, 2000, 88: 5496]在总体上符合很好，并且可以细分为两个部分：在约低于200 GPa的压强区，用ε-铁模型的计算结果与实验结果符合很好；在约高于260 GPa的压强区，用液态铁模型的计算结果与实验数据也符合得比较好；对介于200~260 GPa之间的压强区，则归属于由ε-铁向液态铁转变的混合相区。这意味着铁的Hugoniot曲线在约200 GPa处出现的微小偏折是由固-液相变引起的，从而否定了Brown [Geophy Res Lett, 2001, 28: 4339]提出的它是一次由ε-铁向另一个未知结构的某个固相铁的相转变的见解。