BeO高压相变和声子谱的第一性原理计算

采用第一性原理方法计算了BeO在零温时的高压相变和三种结构在零温零压时的声子谱.相变的计算表明,在122GPa左右的压力下BeO会发生从纤锌矿(B4)结构到氯化钠(B1)结构的相变,而闪锌矿(B3)结构在零温零压下是一种可能的亚稳态结构.采用冷声子方法计算了这三种结构的BeO在零温零压下的声子谱.计算结果表明:B1结构在零温零压下是一种不稳定的结构;尽管B4结构和B3结构具有明显的相似性,仍然可以通过声子谱来很好的区分.最后根据准简谐近似理论计算得到了BeO的高温高压相图.     

非静水压条件下铁从α到ε结构相变的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了三轴加载的非静水压力和静水压力对铁从体心立方结构（bcc,α相）到六角密排结构（hcp,ε相）相变压力和磁性的影响,结果发现：在0—18 GPa压力范围内,相对静水压力条件,随着压力的升高,bcc结构的原子磁矩在非静水压力下降低得更快;在非静水压力下,相变更容易发生,相变压力随着非静水压力程度的增加而降低;并且对非静水压力对相变压力影响的物理机理进行了讨论. 关键词： 相变 非静水压力 第一性原理 铁     

非静水压条件下铁从α到ε结构相变的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法,研究了三轴加载的非静水压力和静水压力对铁从体心立方结构(bcc,α相)到六角密排结构(hcp,ε相)相变压力和磁性的影响,结果发现:在0-18 GPa压力范围内,相对静水压力条件,随着压力的升高,bcc结构的原子磁矩在非静水压力下降低得更快;在非静水压力下,相变更容易发生,相变压力随着非静水压力程度的增加而降低;并且对非静水压力对相变压力影响的物理机理进行了讨论.     

自由能方法与零压下Al的熔化温度

利用自由能方法的分子动力学模拟,计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中,采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统,同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较,计算结果表明：1)选用LJ参考系统使液相自由能的计算时间节省一半,并且不影响熔化温度的计算结果;2)采用不同的埋入原子势(EAM)的分子动力学模拟计算得到的熔化温度与实验值都存在偏差,而就金属Al而言,采用Cai等人的EAM势的熔化温度的计算结果比Mei和Davenport及Morris等人采用的势模型的结果略有改 关键词： 熔化温度 自由能方法 分子动力学模拟     

Co3Ti和CoTi的电子结构及结合能

利用紧束缚线性ｍｕｆｉｎ-ｔｉｎ轨道（ＴＢ-ＬＭＴＯ）方法，计算了金属间化合物Ｃｏ₃Ｔｉ和ＣｏＴｉ的电子结构．得到了它们的晶格常量与体弹性模量以及结合能．所得结果与实验及其它理论的结果符合得较好． 关键词：     

自由能方法与零压下Al的熔化温度

利用自由能方法的分子动力学模拟，计算了零压下Al的熔化温度.在计算液相自由能的过程中，采用勒纳-琼斯(LJ)液体作为参考系统，同时将计算结果与Mei和Davenport等人的计算结果进行了比较，计算结果表明：1)选用LJ参考系统使液相自由能的计算时间节省一半，并且不影响熔化温度的计算结果；2)采用不同的埋入原子势(EAM)的分子动力学模拟计算得到的熔化温度与实验值都存在偏差，而就金属Al而言，采用Cai等人的EAM势的熔化温度的计算结果比Mei和Davenport及Morris等人采用的势模型的结果略有改     

Fe在高压下第一性原理计算的芯态与价态划分

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法的第一性原理计算，对过渡金属Fe元素进行自旋极化的总能量计算，能量计算精度取为平均每个原子0.01 eV.通过分析分波能带展宽与能带电子对总能量的贡献，讨论了在不同压强范围下第一性原理计算时Fe原子芯态与价态的合理划分.结果显示，当压强增加到约140 GPa时，3p电子对总能的贡献将不能忽略，而在地心压强下，3 s电子的贡献可以忽略. 关键词： 第一性原理计算 高压 芯态与价态     

嵌入原子势计算FCC金属的声子谱与表面驰豫

给出一个简单解析的嵌入原子势模型。该模型被用于计算ＦＣＣ金属的声子谱,表面驰豫,结构稳定性和总能曲线,计算结果与实验及更高水平的计算结果进行了比较。     

异质扩散过程中ES势垒的计算

利用分子动力学中的静态结构计算方法对Pd，Ag及Cu原子在面心立方铜的台阶表面扩散过程中的Ehrlich-Schwoebel(ES)势垒进行了模拟计算，研究了各种台阶表面情况下增原子扩散过程中的ES势垒；讨论了与衬底互溶的金属和与衬底不互溶的金属增原子扩散的ES势垒的异同，并将模拟结果与同质情况的研究结果进行了对比. 结果表明： 1)在同质和异质扩散过程中ES势垒随着台阶高度的变化关系是相似的，即随着台阶高度的增加，ES势垒逐渐增加；当台阶高度达到某一高度时ES势垒将趋于定值. 2)在跳跃机理下，与Cu互溶的金属(Pd)在Cu表面台阶上扩散的ES势垒最大，其次是Cu，最小的是与Cu不互溶的金属 (Ag)；而在交换机理下，与Cu不互溶的金属(Ag)在Cu表面台阶上扩散的ES势垒最大，其次是Cu，最小的是与Cu互溶的金属(Pd). 3)对大多数台阶的情况，交换机理支配着原子在台阶边缘的扩散行为；且表面台阶高度对交换扩散过程影响较大.     

异质原子在Cu（001）表面扩散的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟单个增原子Ag,Pd和Cu在Cu（001）表面上的扩散过程.通过对自扩散和异质扩散过程中扩散机制的观察,统计三种不同的增原子在不同温度下的扩散频率,拟合给出扩散势垒和扩散频率的指前因子,并与扩散势垒的静力学计算结果进行比较.结果表明：在800 K以下时,三种增原子均以简单跳跃机制为主扩散,与衬底不互溶的Ag增原子的跳跃频率最大,与衬底互溶的Pd增原子的跳跃频率最小.同质增原子与异质增原子的扩散频率和温度的关系均较好地符合Arrhenius公式,由Arrhenius公式拟合给出的三种不同增原子的扩散势垒与表面结构和增原子表面结合能有关.Pd和Cu增原子从跳跃机制为主向交换机制为主的转换温度分别在825和937 K左右. 关键词： 表面扩散 分子动力学模拟