CaSiO3从熔体到玻璃的结构和拉曼光谱性质研究

采用分子动力学模拟以及一种计算拉曼谱的新方法研究了CaSiO₃从高温熔体淬火到室温玻璃态的过程中微结构性质和拉曼谱的变化。在结构变化中，主要是键长随温度的降低而缩短，并且Si-O_b键长的下降幅度明显比Si-O_nb的下降幅度大，另外Si-O_b和Si-O_nb两种键的物质的量分数的变化说明温度的降低使体系的无序度降低。随着温度的降低，偏拉曼谱中表征5种Q_i的强特征峰的频率都呈上升趋势，而且基本与温度呈一个直线关系。计算结果还证实，温度对拉曼散射系数没有影响。得到的拉曼散射系数的两个比值分别为：S₃/S₂=0.3987和S₂/S₁=0.4801，与实验值吻合得非常好。     

冶金熔渣离子簇理论初探

本文意在用键合结构或离子簇集成知识来解释冶金熔渣的性质.这样的解释不再是唯象的.用SiOT模型和HTRS测定可以得到该集成知识.CEMS模型的功能则是沟通离子簇结构与该熔渣的性质.     

硅酸盐晶体中四面体微结构单元的点群分析

通过群论的方法对硅酸盐晶体中5种Si-O四面体单元的对称性进行了分析,得到5种四面体单元振动的不可约表示,然后在此基础上,通过特征标投影算符法推导计算了由内坐标到对称坐标的转换矩阵,以用于四面体单元振动光谱的计算以及拉曼和红外光谱中谱带的指代和性质分析.     

氮化铝单晶的布里渊散射几何研究

在对称散射和180°背散射两种散射几何设置下获得了单晶透明氮化铝布里渊散射谱图。分析了谱峰出现的原因及其对应的声波模式,分析了对称散射几何设置下谱图的偏振态。实验观察到对称散射谱图中准纵波峰和背散射谱图中的纯纵模峰,分析了它们出现的原因。文章根据实验谱图求得了样品材料的全部弹性常数信息。     

用于α-Al2O3分子动力学模拟的长程Finnis-Sinclair势函数

用金属势函数描述氧化物是实现金属-氧化物界面分子动力学模拟的关键.基于此,通过拟合α-Al₂O₃的晶格能、晶格常数、弹性常数,获得了一套用于描述α-Al₂O₃的长程Finnis-Sinclair（F-S）势.通过与已报道的描述α-Al₂O₃的EAM势、Glue势和modified Matsui（m-Matsui）势的比较,结果达到或优于前人的结果.进而,在300 K的温度下对 关键词： 长程F-S势 2O₃')" href="#">α-Al₂O₃ 2O₃界面')" href="#">Fe-Al₂O₃界面 2O₃界面')" href="#">Al-Al₂O₃界面     

高温拉曼光谱技术的实现及应用

基于高温热辐射背景与拉曼光谱的频域和时间域特点,分析并总结了获取高温拉曼光谱谱图的若干技术,并介绍了该实验室已经建立的二套高温拉曼光谱系统,即累积时间分辨高温宏观拉曼和累积时间分辨-共焦相结合的高温显微拉曼系统。实验表明此二套系统可以应用于高温相变和熔体结构,晶体生长边界层及荧光样品的拉曼测定。     

嵌入纳米Fe颗粒的Fe液凝固过程的分子动力学模拟

采用Sutton-Chen 势函数及分子动力学(MD)方法对嵌入了Fe纳米团簇(半径从0.4-1.8 nm)的Fe液凝固过程进行了模拟. 模拟结果表明只有当嵌入的纳米团簇半径超过0.82 nm才能降低凝固时所需要的临界过冷度(ΔT^*), 起到诱导凝固的作用. 同时采用原子键型指数法(CTIM-2)对样本在凝固过程中的原子结构进行了标定, 通过观察微观结构演变发现当嵌入纳米团簇能够作为凝固核心时, 体系按照hcp-fcc 交叉形核的方式长大. 同时还发现嵌入纳米团簇对体系凝固过程晶核的生长方向及凝固的最终构型存在“结构遗传效应”.     

BaTiO_3纳米粉体的制备及结构的光谱表征

采用钛酸丁脂和八水氢氧化钡为原料的溶胶-凝胶法制备了纳米BaTiO3粉体。经不同温度烧结,并利用X射线衍射和Raman光谱分析进行结构表征。实验表明,经1073K烧结后粉体粒径为26 2nm,颗粒分布均匀,还有少量BaCO3存在。在这个温度下得到的晶粒主要是立方相,并含有少量的四方相。经1273K烧结后,BaTiO3完全是四方相,粉体粒径为80 0nm,此时BaCO3已完全分解。另外探讨了溶胶-凝胶制备纳米BaTiO3粉体的反应机理,解释了BaTiO3物相的形成。     

α-Fe和γ-Fe长程F-S势的分子动力学模拟

根据Sutton等推导面心立方金属长程F-S势函数的方法推导得到α-Fe 和γ-Fe 的最优参数分别为, ε=0.2453, a=0.28664 nm, n=7, m=4, c=7.7525 和ε=0.0006, a=0.36467 nm, n=15, m=4, c=1104.7351. 用所推导的势参数对常压下不同温度时α-Fe和γ-Fe的性质进行了分子动力学(MD)模拟, 结果表明, 计算得到的Fe的微观结构(径向分布函数, 配位数, 原子的配位状态)和宏观物性(线性膨胀, 密度)都能与实验结果相吻合, 说明所推导的长程F-S势函数参数适用于α-Fe和γ-Fe的MD模拟.     

纳米Al2O3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.