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1.
The structural, elastic and electronic properties of TiC, ZrC, HfC and TaC have been investigated by first-principles calculations using the plane-wave pseudopotential method. Different exchange-correlation functionals regarding the local density approximation and the PBE, RPBE and PW91 forms of generalized gradient approximation are taken into account. The NaCl-type cubic structures of TMC (TM=Ti, Zr, Hf and Ta) are optimized and confirmed to be mechanically stable. The elastic properties such as the elastic constants, bulk modulus, shear modulus, Young’s modulus and Poisson’s ratio of TMC are investigated, and the performances of LDA and GGA are discussed. The electronic density of state, electron charge density and Mulliken population analysis have been explored to discuss the electronic properties and bonding behaviors of TMC. The present calculation results compare satisfactorily with the experimental data and previous theoretical calculations.  相似文献
2.
钒基固溶体储氢材料弹性性质第一性原理研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
周晶晶  陈云贵  吴朝玲  庞立娟  郑欣  高涛 《物理学报》2009,58(10):7044-7049
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了(59Cr-41Ti)100-xVxx=5,15,30,60,80,100)六种钒基储氢合金的晶格常数、弹性性质和电子态密度,计算结果与实验值符合较好.发现当x=60时的钒基合金具有较好弹性性质,杨氏模量为14930 GPa,切变模量为5442 GPa及体弹模量为19396 GPa.结合实验循环性能分析认为在吸放氢过程中合金已经发生塑性变形,弹性  相似文献
3.
超声相比较方法在固体弹性性能研究中的应用   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 本文用超声相比较方法测量了几种不同类型材料(半导体GaAs晶体、含有Si3N4晶须结构的复合材料、过渡金属氧化物CoO以及高温超导体AgYBa2Cu3O7-δ)的声速及后两种样品声速随压力、温度的变化,得到一些用超声脉冲回波重合法不易测定的结果。用相比较法测定声速具有测量频率范围宽、精度高、测量简便等特点,它能测量1 mm左右厚度的薄样品以及声衰减较大的样品,是研究这些材料弹性性能的有效方法。  相似文献
4.
高压下材料弹性声速的一种经验表达式   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 将铝、铁、铜等七种材料弹性声速的实测数据进行分析处理发现,其弹性声速随压力的变化均可以用一下关系:ln c=A0+A1ln p+A2ln2p,很好的拟合。拟合结果与实测值的相对误差小于5%。  相似文献
5.
高压下非晶碳的弹性性质   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 本文报导了利用10 MHz超声脉冲“回波重合法”,测量非晶碳的声速及其在1 GPa压力以内的变化规律,得到非晶碳的二阶弹性常数(SOEC)、三阶弹性常数(TOCE)及组合的四阶弹性常数(FOEC),从而进一步计算和研究非晶碳的Gruneisen常数γ,德拜温度θD,比热以及在高压下的状态变化。  相似文献
6.
用声波速度确定骨组织弹性参数   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
莫润阳 《应用声学》2005,24(1):38-43
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。  相似文献
7.
Structural, electronic, elastic and thermal properties of Mg2Si   总被引:1,自引:0,他引:1  
First-principles calculations of the lattice parameter, electron density maps, density of states and elastic constants of Mg2Si are reported. The lattice parameter is found to differ by less than 0.8% from the experimental data. Calculations of density of states and electron density maps are also performed to describe the orbital mixing and the nature of chemical bonding. Our results indicate that the bonding interactions in the Mg2Si crystal are more covalent than ionic. The quasi-harmonic Debye model, by means of total energy versus volume calculations obtained with the plane-wave pseudopotential method, is applied to study the elastic, thermal and vibrational effects. The variations of bulk modulus, Grüneisen parameter, Debye temperature, heat capacity Cv, Cp and entropy with pressure P up to 7 GPa in the temperature interval 0-1300 K have been systemically investigated. Significant differences in properties are observed at high pressure and high temperature. When T<1300 K, the calculated entropy and heat capacity agree reasonably with available experimental data. Therefore, the present results indicate that the combination of first-principles and quasi-harmonic Debye model is an efficient approach to simulate the behavior of Mg2Si.  相似文献
8.
Taking account of the gradient changes of the near-surface elastic property, a model of multiple gradient layers on a semi-infinite substrate is established. A finite element method (FEM) model is developed to simulate the laser-induced thermo-elastic generation and propagation of acoustic waves in the system. The two-dimensional fast Fourier transform (2-D FFT) method has been used to analyze the ultrasonic signal. The phase velocity dispersion is obtained for a number of waves of different modes obtained and is analyzed in systems with different spatial variations of the material elastic properties and different affected layer depths. The model can be used to extract the elastic parameters of the near-surface regions in an effective way.  相似文献
9.
刘学杰  任元 《计算物理》2013,30(3):433-440
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,计算Si原子在Ti族和V族氮化物中以及B、C和Ge原子在TiN晶体中固溶的稳定结构,讨论置换型和间隙型固溶的低能量稳定结构与晶体间距的关系,研究金属氮化物和固溶原子固溶结构的力学性能.结果表明:Si原子在TiN、ZrN、HfN和TaN晶体中固溶以及Ge原子在TiN晶体中固溶情况为,单原子不进入对应过渡金属氮化物晶体中形成间隙固溶或置换固溶,随着晶体间距离变化单原子可以在晶体之间形成间隙固溶或置换固溶;Si原子在NbN以及B原子在TiN晶体中可以实现间隙固溶,而不能形成置换固溶;Si原子在VN和C原子在TiN晶体中固溶结构形式均为置换固溶.单原子固溶形成低能量置换型固溶体和间隙型固溶体的弹性常数、体模量和剪切模量均低于原过渡金属氮化物的对应值.  相似文献
10.
Au-Sn金属间化合物的第一性原理研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
胡洁琼  谢明  张吉明  刘满门  杨有才  陈永泰 《物理学报》2013,62(24):247102-247102
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算研究了Au-Sn二元系金属间化合物的生成焓、结合能、电子结构、弹性性质和结构稳定性. 计算结果表明:Au5Sn合金的生成焓最小,说明Au5Sn较容易生成,但Au5Sn在热力学和力学上是不稳定的;AuSn2和AuSn4的键合作用较强,弹性模量、剪切模量均大于AuSn和Au5Sn;从电子结构的角度,AuSn2和AuSn4 的成键主要来自于Au原子d 轨道与Sn原子p轨道的杂化;而AuSn以Sn–Sn键的相互作用为主,Au5Sn相中Au 的占比较大,导致Au–Au共价键发挥作用,抑制了Sn导带p电子的成键. 关键词: 电子结构 弹性性质 第一性原理 Au-Sn金属间化合物  相似文献
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