Au-Pd与Au-Pt合金团簇稳定结构对比

由贵金属元素组成的合金团簇在光、电、磁和催化等领域吸引了广泛的研究兴趣.本文基于多体Gupta势函数采用内核构建的自适应免疫优化算法优化了Au-Pd和Au-Pt团簇最稳定结构.研究结果显示98原子Au-Pd与Au-Pt团簇均包含面心立方结构、十面体、二十面体和Leary四面体结构,但是两者的构型分布上存在着差异.键数变化分析结果显示Au原子分布趋势接近.此外,147原子Au-Pd和AuPt团簇均为完整二十面体结构.序列参数分析显示均形成核层结构.     

噪声对均质形核过程影响的晶体相场法研究

采用晶体相场模型,模拟了有色噪声诱发的均质形核过程. 结果表明,噪声强度在一定范围内对系统平衡热力学参量、形核势垒、临界晶核尺寸影响甚微; 而对形核孕育时间影响较大,形核孕育时间随噪声强度的增大呈指数减小趋势. 进一步分析表明,噪声对形核孕育时间的影响主要是由于噪声的引入改变了原子动力学系数.     

BCC枝晶生长原子堆垛过程的晶体相场研究

通过在自由能泛函中引入各向异性参数得到了一个基于高斯内核的改进晶体相场模型, 并采用该模型研究了体心立方结构(BCC)枝晶生长的原子堆垛过程. 结果表明, 在BCC由正十二面体平衡形貌演化为枝晶组织过程中, 形核位置经历了由面心({110}面)到尖端(<100>取向)的转移, 进而发生界面失稳形成枝晶组织; 枝晶生长过程中, 新的固相原子首先在枝晶尖端附近形核, 并快速向尖端及根部生长, 枝晶尖端被新原子完全包覆后将再次诱发液相原子附着形核及生长; 随初始液相密度的增加, 固-液界面移动速率增加, 速率系数的各向异性也增强.     

不同衬底条件下石墨烯结构形核过程的晶体相场法研究

利用可描述气-固转变的三模晶体相场模型,在原子尺度上研究了不同衬底条件下石墨烯结构的形核过程.结果表明:无论衬底存在与否,气态原子均是先聚集为无定形过渡态团簇,随着气态原子的不断堆积和固相团簇中原子位置的不断调整,过渡态团簇逐渐转变为有序的石墨烯晶核,在此过程中,五元环结构具有重要的过渡作用;石墨烯在结构匹配较好的衬底(如面心立方(face-centered cubic,FCC)结构(111)和(110))上生长时,可形成几乎没有结构缺陷单晶石墨烯岛;在无衬底或结构匹配性较差的衬底(如FCC结构(100)面)上生长时,形成的石墨烯岛结构缺陷和晶界较多,不利于高质量石墨烯的制备.     

直接相关函数对双模晶体相场模型相图的影响

研究了直接相关函数峰宽及 k=0处峰对双模晶体相场模型相图的影响. 结果表明, 随着峰宽的增加, 有序相的相区范围不断增大. 而增大峰宽比可使体心立方(bcc)相区范围缩小, 面心立方(fcc)相区范围大幅增加.直接相关函数 k=0峰的引入则使相图被压缩, 两相共存区变窄, 液相稳定区域增加. 关键词： 晶体相场模型 双模近似 相图 直接相关函数