单晶铜在动态加载下空洞增长的分子动力学研究

冲击载荷下延性材料的损伤是材料中微空洞的产生和长大演化的结果.利用分子动力学模拟 方法对延性金属单晶铜中单个空洞在动态加载下的演化发展进行了研究，得到了空洞增长过 程中的应力分布及空洞增长演化随冲击强度变化的规律.模拟结果表明，动态加载下的前期 压缩过程对后期拉伸应力场作用下的空洞增长演化特征有不可忽视的影响，微空洞增长的阈 值则与单晶实验中层裂强度随拉伸应力作用时间减少而增加的趋势相一致.  

β-Si3N4电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算了β相氮化硅(β-Si3N4)的电子结构和光学性质,得到的晶格常数、能带结构等均与实验结果较好符合.进一步还研究了β-Si3N4的光吸收系数以及禁带宽度随外压力的变化规律,为β-Si3N4材料在高压条件下的应用提供了理论参考.  

掺稀土元素(Y,La)的γ-Si3N4的电子结构和光学性质

采用基于密度泛函的平面赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算了未掺杂和掺杂稀土(Y,La)的γ-Si3N4中N-Y(La)键的布居值和它们的键长、掺杂后能带结构和态密度.发现掺杂后的带隙要减小,并且可能形成新的半导体,这将为找到新的半导体提供一个方向.还进一步研究了掺杂稀土(Y,La)后的光学性质,掺杂后有更高的静态介电常数,可以作为新的介电材料和好的折射材料,这对于一定的光学元件有潜在的应用前景.  

金属Zr中自间隙子扩散的分子动力学模拟

本文采用分子动力学方法,对HCP结构的金属锆中的自间隙子扩散进行研究。通过检查不同时刻维格纳原胞(Wigner-Seitz cell)中的原子个数的方法得到不同时刻缺陷的位置,应用Rahman-Parrinello应力控制方法计算出了外应力为零时α-Zr的4种不同扩散机制在不同温度下的扩散系数,通过扩散系数随温度变化的关系得到各种扩散机制的势垒。  

把数字图像技术引入近代物理实验

数字图像技术实验近代物理实验课程应用技术部分的选题之一，使用数码相机获取图像，使用Photoshop软件处理图像，使用打印机输出照片，知识新颖，教学形活跃，有助于学生能力和素质的培养。  

γ-Si3N4在高压下的电子结构和物理性质研究

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA-PW91)，计算了不同压强下γ-Si₃N₄的电子结构、光学性质和力学性质.基于计算结果，分析讨论了γ-Si₃N₄各物理参数随外压力的变化规律.计算表明，γ-Si₃N₄是一种适合于在高压条件下工作的材料.  

过渡金属与氮共掺杂ZnO电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似(GGA)研究了过渡族金属(Mn,Fe,Co,Cu)与N共掺杂ZnO的能带结构、电子态密度分布、差分电荷密度和光学性质.计算表明Mn，Fe，Co与N共掺ZnO的光学性质与Mn，Fe，Co单掺杂相近，但是过渡族金属与N共掺杂有利于获得p型ZnO. 关键词： ZnO 第一性原理 电子结构 光学性质  

γ-Si3N4在高压下的电子结构和物理性质研究

采用基于密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA-PW91),计算了不同压强下γ-Si3N4的电子结构、光学性质和力学性质.基于计算结果,分析讨论了γ-Si3N4各物理参数随外压力的变化规律.计算表明,γ-Si3N4是一种适合于在高压条件下工作的材料.  

β-Si3N4电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函的平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA)，计算了β相氮化硅(β-Si₃N₄)的电子结构和光学性质，得到的晶格常数、能带结构等均与实验结果较好符合.进一步还研究了β-Si₃N₄的光吸收系数以及禁带宽度随外压力的变化规律，为β-Si₃N₄材料在高压条件下的应用提供了理论参考.  

冲击加载下孔洞贯通的微观机理研究

利用分子动力学方法计算模拟了沿〈100〉晶向冲击加载下单晶铜中双孔洞的贯通过程.发现孔洞周围发射剪切型位错环是孔洞塌缩和增长的原因.在拉伸阶段，孔洞首先分别独立增长，随后其周围塑性变形区开始交叠和相互作用，最后两个孔洞开始直接贯通.这种贯通模式和实验对延性材料中孔洞贯通过程的显微观察结果一致.对四种不同θ值（θ为两个孔洞中心连线与冲击加载方向之间的夹角）的模型分别进行了计算模拟，发现在相同的冲击加载强度下，θ＝0°和θ＝30°的孔洞之间没有相互贯通； 关键词： 纳米孔洞 分子动力学 冲击加载 贯通