FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)系列化合物机械性能的第一性原理研究

以密度泛函理论为基础,使用投影缀加波方法、VASP程序包研究了FeMnP_(1-x)T_x(T=Si,Ga,Ge)化合物的力学性质,结果表明FeMnP_(1-x)Ga_x化合物的晶格参数、弹性常数和电子结构与FeMnP_(1-x)Ge_x化合物比较接近,同时该化合物在力学上稳定,是预期具有较大的磁熵变和高磁热效应的材料.依据Pugh判据,FeMnP_(0.67)T_(0.33)(T=Si,Ga,Ge)化合物具有良好的延展性,三者之中FeMnP_(0.67)Ga_(0.33)韧性最好,FeMnP_(0.67)Si_(0.33)韧性相对较差,说明Ga替代P可改善此类化合物的机械性能.最后从化合物体系电子总态密度随不同掺杂T原子的演化规律解释了自洽计算得到的弹性常数的变化规律.     

不均匀性:非晶合金的灵魂

非晶合金,即金属玻璃,是一类特殊的由基本化学元素组成的非晶态物质,由于其独特的微观组织结构,展现出了不同于传统晶态合金材料的特殊物性,而成为高性能材料应用领域的重要一员.由于非晶合金的结构无序性,且当前精确表征其微观结构的实验手段缺乏,相应的理论模型也不完善,人们对非晶合金中一些基础物理问题的认识尚且不足,无法形成基本的理论框架来精确地描述其物性产生的微观机理.因而,当前非晶合金研究的核心问题可以概括为:如何建立以微观特征或结构为基础的基本理论框架,准确地概括非晶合金物性的微观机理.在过去几十年里,针对非晶合金的大量研究表明,在非晶合金长程无序的特征中,隐藏着本征的不均匀性和有序,且这些不均匀性的特征与材料物性有着密切的关联,使得建立以不均匀性特征为基础的理论框架成为可能.本文从非晶合金微观特征的不均匀性包括静态不均匀性和动态不均匀性的视角出发,概括性地总结了非晶合金材料与物理研究中取得的丰硕成果,及当前需要关注的重要科学问题,并针对未来可能的研究模式进行了展望.     

Dynamic Crossover in Metallic Glass Nanoparticles

We report the dynamic crossover behavior in metallic glass nanoparticles(MGNs)with the size reduction based on the extensive molecular dynamics(MD)simulations combined with the activation-relaxation technique(ART).The fragile-to-strong transition of dynamics can be achieved by just modulating the characteristic size of MGNs.It can be attributed to the abnormal fast surface dynamics enhanced by the surface curvature.By determining the potential energy surface,we reveal the hierarchy-to-flat transition of potential energy landscape(PEL)in MGNs,and demonstrate the intrinsic flat potential landscape feature of the MGN with size smaller than a critical size.Our results provide an important piece of the puzzle about the size-modulated potential energy landscape and shed some lights on the unique properties of MGs in nanoscale.     

《非晶物质》的芳华

<正>在2022年初春的一次闲谈中,汪卫华老师告诉我,他在写一本关于非晶的书,有一千多页200多万字,且即将完成。我很是吃惊,遂问他日常工作如此繁忙,怎么还能完成这么大部头的书？汪老师说他这些年利用所有可能的时间,有灵感和想法就马上写下来,即便是在深夜也常披衣而起,更不用说在繁忙旅途中勤笔不辍。     

一类完全非线性流和均质积分不等式

本文对Euclid空间中的有界区域引进一类新的完全非线性曲率流并证明其存在及指数收敛性.沿该曲率流,本文将证明所有的均质积分(quermassintegral)都随时间单调变化,由此得以证明关于均质积分的一类Alexandrov-Fenchel不等式.     

Electronic structure and physical properties of ScN in pressure: density-functional theory calculations

Local density functional is investigated by using the full-potential linearized augmented plane wave （FP-LAPW） method for ScN in the hexagonal structure and the rocksalt structure and for hexagonal structures linking a layered hexagonal phase with wurtzite structure along a homogeneous strain transition path. It is found that the wurtzite ScN is unstable and the layered hexagonal phase, labelled as ho, in which atoms are approximately fivefold coordinated, is metastable, and the rocksalt ScN is stable. The electronic structure, the physical properties of the intermediate structures and the energy band structure along the transition are presented. It is found that the band gaps change from 4.0 to 1.0 eV continuously when c/a value varies from 1.68 to 1.26. It is noticeable that the study of ScN provides an opportunity to apply this kind of material （in wurtzite[h]-derived phase）.     

La65X35(X=Ni,Al)非晶合金原子结构的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学和静态电子结构计算,研究了La₆₅X₃₅（X=Ni,Al）非晶合金体系原子结构随温度演化的规律及其相关电子结构特性.使用径向分布函数、Voronoi团簇以及键对分析等给出了从高温液体快速冷却到玻璃态过程中原子结构的演化规律.研究发现,该类合金体系的原子排布符合局域密堆模型,两体系中占比最大的特征多面体类型由溶质与溶剂原子半径比调控;两体系中高五次对称性局域结构随温度的下降而增加验证了其在抑制晶化方面的重要作用;利用投影态密度分析两体系电子结构之间的差异,指出La-5d与Ni-3d电子间强烈的杂化是La–Ni 间键长缩短的电子结构起源,为理解成分相关的结构和物性提供了重要线索.