高温应变下的晶界湮没机理的晶体相场法研究

应用晶体相场方法研究高温应变下的预熔化晶界位错湮没机理. 结果表明, 原预熔化晶界上的位错在应变作用下发生分离运动, 形成新晶界, 即亚晶界. 该过程的实质是生成了亚晶粒; 亚晶界的迁移过程的本质是亚晶粒长大、吞噬旧晶粒的过程; 亚晶界之间的湮没是亚晶粒完全吞噬旧晶粒过程的结束, 体系转变成为单个晶粒结构. 根据原子密度序参数沿x和y方向的投影值随应变量的变化特征, 可以揭示出高温应变作用下, 预熔化亚晶界相遇湮没的本质是两对极性相反的偶极子位错对发生二次湮没, 该湮没的微观过程是通过位错连续二次滑移湮没而实现的, 其湮没的速率较低温时的湮没速率要小许多.     

机械波的衍射和干涉现象的MATLAB数值模拟

运用MATLAB模拟了机械波的衍射和干涉现象,通过形象直观的图形演示能够加深学生对波的衍射和干涉现象的理解,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。     

晶体相场方法研究二维六角相向正方相结构转变

应用双模PFC模型,计算二维PFC相图,模拟二维六角晶格向正方晶格的结构转变过程, 观察新相(二维正方相)的形核、长大特点,以及相结构转变的动力学特征. 结果表明:六角结构相向正方结构相的转变,正方相最易在六角相晶界处, 尤其是在三晶粒的交汇处首先生成正方相的晶核,之后是正方相逐渐通过吞噬六角相的边缘, 向六角相内部推进,并不断长大.对于结构转变生成的正方相晶粒,其晶粒取向几乎是随机的, 与原先六角相晶粒取向角没有明显的关系.正方相转变的面积分数随时间变化的动力学曲线 呈现典型的"S"形.由Avrami曲线可将相变曲线看成由两阶段组成. 计算模拟得到的Avrami曲线的第二阶段直线斜率K的范围在2.0和3.0之间, 与JMAK理论的指数n相符合. 关键词： 结构转变 晶体相场 相图 晶粒取向     

钪,硅对Al-Mg-Cu合金时效初期微结构演化的作用

运用蒙特卡罗方法计算模拟了加人微合金元素Sc,Si对Al-Cu-Mg合金时效初期微结构的演化过程的影响.模拟结果表明:在温度为453 K时,加入微量Si使合金的Mg原子逐步向Si原子偏聚;单独添加微量Sc以后,则抑制了合金中Cu原子的团簇化,使得Cu原子转向Mg原子偏聚;在同时添加Sc和Si的合金中出现了Sc/Cu/Si/Mg/空位团多元复合体.研究表明空位在微结构演化过程中对形成原子偏聚团起重要作用.     

原子力显微镜与表面形貌观察

简要介绍原子力显微镜观察材料表面形貌的原理。运用原子力显微镜,观察CD,VCD,DVD和可擦写的VCD光盘的刻录划痕,分析各类光盘的刻录特征,指出原子力显微镜在观察材料表面微米至纳米尺度形貌是非常有效的。     

相场方法研究定向退火条件下柱状晶粒的形成过程

根据晶界迁移率与温度的关系,将晶粒长大过程控制在一定宽度的热区内,构建了具有无限大温度梯度且在热区内温度均匀的热区模型,并应用相场方法研究了热区温度和热区宽度对单相多晶材料中柱状晶粒结构形成过程的影响。所得晶粒形貌与实验结果吻合。     

用两端对称缺陷复合光子晶体实现多通道滤波和光开关

用传输矩阵法计算了两端对称缺陷复合光子晶体结构的光传输特性。计算结果表明:两端对称缺陷复合光子晶体[D(AB)mD]2结构中的禁带出现两个完全共振透射峰。通过控制入射光强来微调光子晶体材料的介电常数,使得完全共振透射峰移动,且介电常数变化越大,共振透射峰偏移越大,从而形成高效率的双通道光开关。当光子晶体为[D(AB)mD]N结构时,每个完全共振透射峰都分裂为N-1条,这样可通过调节N同时实现所需要通道数目的高效多通道光开关和多通道滤波器。     

介质厚度对光量子阱束缚态波长的调整

用传输矩阵法计算了不同介质厚度对光量子阱结构的传输特性。计算结果表明:光子的束缚效应将导致波长的量子化。通过微小地改变阱区和垒区介质的厚度可改变束缚态的波长,且阱区和垒区介质厚度的变化与束缚态波长的变化呈良好的线性关系,阱区介质厚度的变化对束缚态波长的变化大于垒区。阱区介质厚度与束缚态半峰宽呈阶梯形状降低,而阱区介质厚度与束缚态品质因子呈阶梯形状升高。此结果为设计所需要的束缚态波长光量子阱结构提供了理论依据,也为光量子阱实现热敏开关提供了理论基础。     

晶体相场方法模拟纳米孪晶结构

应用双模晶体相场模型,模拟共格纳米孪晶结构.结果表明:球状晶粒生长成的共格孪晶片层,在共格面上的原子排列有变形,容易出现位错;条状晶粒凝固生长成的共格孪晶界,比用球状晶粒长大生成的共格孪晶界的原子排列整齐.应用晶体相场模型,可以精确计算纳米孪晶带的厚度,设计和控制带内的原子层数,实现人工操纵纳米共格孪晶片层结构,指导实验研究纳米孪晶结构及其与性能的关系.     

BaClF:Sm~(2+)与BaCl_(0.5)Br_(0.5)F:Sm~(2+)微晶的低温光谱分析

首次制备出粉末微晶BaCl0 .5Br0 .5F :Sm2 +红色发光材料 ,并测量了其低温光谱。发现其谱线宽度与BaClF :Sm2 +的相比较有了约十倍左右的非均匀增宽 ,而且相应于5D0 ,1,2 →7F0 ,1的谱线由两个峰间距分别为 15cm-1,65cm-1的谱线构成 ,峰间距只与基态7F0 和7F1有关。W .Lenth&W .E .Morener[1] 讨论了光子门光谱烧孔作为频率微区光学记录的理论和应用的可能性。对于长存的光谱烧孔 ,可以进行二进制的数据存储与改写。该技术为实现大容量、高速度的光学计算机的应用提供了新的前景。在这方面已经有了不少的研究工作[2～ 6 ] 。为提高存储容量 ,需使光谱线非均匀增宽 ,以提供更多的光谱烧孔可能性。为此目的 ,首次制备出粉末微晶BaCl0 .5Br0 .5F :Sm2 +红色发光材料 ,并测量了其低温光谱 ,并将其与BaClF :Sm2 +的低温光谱进行了比较分析。