B2型钽钨有序合金的声子色散关系的研究

应用改进分析型嵌入原子法模型和晶格动力学理论,计算了金属钽和钨以及B2型钽钨有序合金的原子力常数和动力学矩阵,模拟了金属钽和钨沿[ζ00]、[ζζ0]和[ζζζ]三个对称方向以及B2型钽钨有序合金沿[ζζ0]、[11ζ]、[ζζζ]和[ζ00]四个对称方向的声子色散曲线,并分析了B2型钽钨有序合金的振动特性.结果表明:金属钽和钨的声子色散曲线的模拟结果和实验值符合较好,特别在低频附近二者几乎一致;B2型钽钨有序合金中既有声频振动支又有光频振动支,光频支的振动频率均大于声频支的振动频率,且光频带和声频带之间由宽度约为0.82THz的空带隔开;在[ζζ0]对称方向上有六个独立振动模,在[11ζ]、[ζζζ]和[ζ00]对称方向上六个振动模均兼并为四个独立振动模,且各振动支的振动方向不尽相同.     

高压下钼的声子色散的改进分析型嵌入原子法研究北大核心CSCD

应用改进分析型嵌入原子法模型计算了不同高压下金属钼的原子力常数和动力学矩阵,重现了压强下金属钼沿[00ζ]、[0ζζ]和[ζζζ]3个高对称方向上声子色散的实验结果,预测了钼在压强分别为60、80和100 GPa时的声子色散曲线。结果表明:压强分别为0.1 MPa、17 GPa和37 GPa时金属钼的声子色散曲线的模拟结果和实验值符合较好,特别在低频附近二者几乎一致,而在布里渊区的边界点附近,两者在数值上略有差异;在压强分别为60、80和100 GPa时所预测的声子色散曲线和常压下声子色散曲线的形状都非常相似;高压下所有振动支的振动频率均高于常压下的振动频率,且振动频率随压强的增大而增大。     

用嵌入原子方法研究Cu(100)面声子色散

本文采用基于密度泛函理论发展的嵌入原子方法,推导了由半经验函数嵌入能和排斥势所表达的表面晶格动力学矩阵公式,以CU(100)面为例,得到了该面三个主要对称方向的色散关系.其中,沿ΓX方向的瑞利声子色散曲线与新近的电子能量损失谱所得实验结果相比,符合较好.文中还讨论了一些表面模的局域程度以及振动方式. 关键词：     

High-pressure phonon dispersion of copper by using the modified analytic embedded atom method

By using the Born-von Krmn theory of lattice dynamics and the modified analytic embedded atom method, we reproduce the experimental results of the phonon dispersion in fcc metal Cu at zero pressure along three high symmetry directions and four off-symmetry directions, and then simulate the phonon dispersion curves of Cu at high pressures of 50, 100, and 150 GPa. The results show that the shapes of dispersion curves at high pressures are very similar to that at zero pressure. All the vibration frequencies of Cu in all vibration branches at high pressures are larger than the results at zero pressure, and increase correspondingly as pressure reaches 50, 100, and 150 GPa sequentially. Moreover, on the basis of phonon dispersion, we calculate the values of specific heat of Cu at different pressures. The prediction of thermodynamic quantities lays a significant foundation for guiding and judging experiments of thermodynamic properties of solids under high pressures.     

在V型系统中原子相干对吸收—色散关系的影响

在V型能级系统原子介质中,若利用外场产生相干,则弱光场在该介质中的吸收-色散关系将展现出新的特性.特别是当弱场具有某一特定频率时,介质对光的吸收为零但光折射率大于1.     

利用有效势能曲线对轨迹的分析与数值模拟

采用中心力的有效势能对一个力学问题进行分析,得出了物体运动的规律和特性,并且采用数值模拟直观地显示了物体运动的轨迹,其结果与有效势能曲线一致.     

晶格振动色散关系与均匀杆纵振动色散关系的比较分析

一维单原子链晶格振动与均匀杆自由纵振动的运动方程在数学上存在内在的联系.将均匀杆自由纵振动运动方程中对空间的偏导数用差商代替,就得到一维单原子链晶格振动的运动方程.对于离散的一维单原子链晶格振动与连续的均匀杆自由纵振动的色散关系进行了比较分析.一维单原子链晶格振动的波矢具有特定的取值范围,即布里渊区,这是原子离散周期排布的结果.随着质量分布由离散逐渐向连续变化,一维单原子链晶格振动的色散关系逐渐演变为均匀杆纵振动的色散关系.     

基于光晶格的超冷原子量子模拟

文章从超冷原子研究的视角出发,回顾了用“从下到上”的方案来开展量子模拟研究的历史。超冷原子作为宏观量子态,各个自由度精确可控,是量子模拟的绝佳平台。光晶格将冷原子物理和凝聚态物理融合起来,是其中最重要的技术之一,为超冷原子量子模拟提供了一个扎实的落脚点。近年来,关于拓扑量子模拟的研究日益兴起,成为超冷原子量子模拟新的重要方向。文章介绍这方面近期的一些工作进展。最后分享作者对超冷原子量子模拟的一些思考。     

周期加速结构单通带色散曲线的研究

提出一种新的分析周期加速结构的方法(腔模法).它首先利用有限元等方法计算出单个加速腔内的电短路和磁短路模式,然后构造出闭模和开模,把耦合腔中的单通带电磁场展开为开模和闭模的线性叠加,再结合耦合孔处开模对应的能通量,经过数学变换后就得到整个结构的单通带色散曲线.     

立方型状态方程的空气焦-汤效应数值模拟

气体在经过小孔、狭缝、节流阀等流阻元件时,由于存在焦-汤效应,压力急剧下降,温度也将发生变化。为此,首先建立了气体通过节流孔的简化模型;其次,采用Gambit软件对模型进行网格划分;最后对满足立方型状态方程的实际空气,利用Fluent软件模拟进口压力0.3—0.6MPa和进口温度283—298K下,空气节流前后的温度变化。结果表明:保持出口压力不变,随着进口压力的增加,节流前后温降也增加;随着进口温度的升高,温降呈现减小趋势,但趋势缓慢;保持进口压力和温度不变,随着出口压力的增加,温降将减小;并与相关文献对比,得到了相同的结论,侧面验证了数值模拟的可行性。     

颗粒湍流扩散的数值模拟

1引言颗粒湍流扩散是气固两相流中的一个重要的研究课题,近年来,国外有大量文献报道这方面的工作。因为颗粒的湍流扩散的研究的一个基本问题就是湍流的描述,它一方面可以来检验湍流描述的正确性;另一方面,该问题是气固两相流理论中,特别是颗粒群轨道模型中一个难点。描述湍流大体上可分为两种方法。一是直接数值模拟方法（DNS）,J．B．Mclaughlin对管流内颗粒沉降的研究就基于直接数值模拟山,K．D．squires和J．K．Eaton对颗粒扩散的研究也基于DNS［2］,DNS一般只适用于低Reynolds数。另一方面,用随机方法来模拟湍流,该…     

气固两相圆柱绕流的直接数值模拟

本文运用谱元方法对气固两相圆柱绕流进行了直接数值模拟。在获得高精度计算流场信息基础上,进行颗粒扩散运动的研究。通过研究颗粒大小对颗粒扩散运动的影响来刻画气固两相圆柱绕流的物理特征。研究时发现,由于圆柱尾流独特的涡结构特征,颗粒在流场中心轴线附近区域的扩散机理主要是决定于吸力作用,该作用会驱使小颗粒卷吸进入圆柱尾部近壁区,甚至与圆柱后壁发生碰撞,这种扩散机理与混合层中颗粒扩散机理明显不同。     

准等熵压缩的数值模拟研究

 就阻抗递变的多层组合飞片对靶样品的冲击压缩过程进行了一维平面应变数值模拟计算,其中,等熵线采用逐步递推法计算。以水和钽为靶的计算结果显示,这种多层组合飞片对水和钽均产生了很好的准等熵压缩效果。其中,对水的计算结果与国外文献报道的结果一致;计算的钽/氟化锂窗口界面速度历史与实验结果十分吻合。因此,用适当匹配的多层组合飞片对靶样品产生准等熵压缩是可行的,提出的准等熵压缩的数值模拟方法是可靠的。     

阴极区热电子发射的数值模拟

在电子束及粒子束器件中,发射系统直接影响整个器件的质量。因此,对发射系统的分析就显得非常重要。对热阴极发射的数值计算方法做了一定的探讨。对常用的平板二极管模型进行了分析,从而了解了由于这种模型而引起的计算误差。针对这些问题,采用了一些其它的处理方法来模拟热阴极的电子发射。     

三维气固两相混合层湍流拟序结构的直接数值模拟

本文对三维气固两相混合层湍流拟序结构进行了直接数值模拟。气相流场应用拟谱方法对Ｎ－Ｓ方程组进行直接求解,通过模拟时间模式的混合层流动,分析流场失稳后涡的卷起、配对、合并及撕裂过程,研究三维混合层湍流拟序结构的演变特征;计算颗粒场时,采用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ方法,针对颗粒不同的Ｓｔｏｋｅｓ数,模拟了颗粒场的瞬态分布,并分析流场三维大涡结构对颗粒分布的影响。     

高雷诺数气固湍流射流的直接数值模拟

本文对流动雷诺数 Re=5990的空间发展的气固两相湍流射流进行了直接数值模拟。其中对流场的求解采用具有四阶精度的紧致差分格式,对颗粒场的跟踪采用拉格朗日方法。结果表明,湍流拟序结构逐渐由对称模式发展到非对称模式;较小 Stokes 数的颗粒在流场中均匀分布,较大 Stokes 数的颗粒沿横向没有明显的扩散,而 Stokes 数为 1的量级的颗粒则大量聚集在大涡结构的外围。     

Phonon dispersion on Ag(100) surface:A modified analytic embedded atom method study

Within the harmonic approximation, the analytic expression of the dynamical matrix is derived based on the modified analytic embedded atom method(MAEAM) and the dynamics theory of surface lattice. The surface phonon dispersions along three major symmetry directionsΓˉXˉ, Γˉ Mˉ, and Xˉ Mˉ are calculated for the clean Ag(100) surface by using our derived formulas. We then discuss the polarization and localization of surface modes at points Xˉ and Mˉ by plotting the squared polarization vectors as a function of the layer index. The phonon frequencies of the surface modes calculated by MAEAM are compared with the available experimental and other theoretical data. It is found that the present results are generally in agreement with the referenced experimental or theoretical results, with a maximum deviation of 10.4%. The agreement shows that the modified analytic embedded atom method is a reasonable many-body potential model to quickly describe the surface lattice vibration. It also lays a significant foundation for studying the surface lattice vibration in other metals.     

气固两相三维圆柱绕流的直接数值模拟

本文采用直接数值模拟(DNS)方法研究了气周两相三维圆柱绕流的涡量场和颗粒扩散,并着重讨论了圆柱绕流中卡门涡街的形成和涡结构的转捩过程。同时分析了圆柱绕流中不同Stokes数的颗粒在涡结构作用下的横向扩散。结果显示Stokes数为1的颗粒主要分布在流场大尺度涡结构的外边界,而Stokes数为0．01的颗粒在涡结构的作用下,在流场中充分混合。     

丁胞型强化换热管的数值模拟

在换热器管道的内壁面上布置丁胞可以有效地增强管道内的传热.通过三维数值模拟,对含丁胞的圆形截面管道内的定常不可压缩湍流流动进行了数值模拟.本文采用RNG k-ε方程模型作为湍流计算模型和SIMPLE算法求解管道的流动传热情况.数值模拟结果表明,丁胞的大小、深度、排列密度等几何结构均对管道的换热效果有一定影响.在较低雷诺数下,含较小丁胞的管道换热效果好于含较大丁胞的管道;在较高雷诺数下,含较大丁胞的管道换热效果好干含较小丁胞的管道.     

非平衡Al等离子体三温自由程的数值模拟

在非平衡系统中,采用三温(光子温度t_γ,电子温度t_e和离子温度t_i)模型来计算光子能流的自由程;通过解速率方程得到电子的占据几率P_i,讨论了它与用Femi-Dirac分布函数算得的n_f之间的差别;给出了Al等离子体三温自由程的数值模拟结果。