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用分子动力学方法研究面心立方SiC(β-SiC)、C元素置换掺杂β-SiC单晶块体体系[001]向拉伸变形行为,对体系的拉伸断裂微观机理和5×108/s,1×109/s,1×1010/s三种应变速率下的力学行为进行分析.发现当拉伸应变量达到某个临界值后,Si-C sp3,C-C sp3键会分别向Si-C sp2和C-C sp2弱键转化.形成一定量sp2键后,β-SiC内部出现孔洞并发生断裂.由于C-C sp3键比Si-C sp3键更易向sp2弱键转化,导致C元素掺杂会降低SiC的强度、弹性模量和拉伸断裂应变.此外还发现此三种应变速率不影响β-SiC的杨氏模量,但影响其拉伸强度. 相似文献
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采用密度泛函理论中的杂化密度泛函B3LYP方法在赝势基组LANL2DZ水平上对OsnN0,±(n=1-6)团簇的各种可能构型进行了几何结构优化,得出了它们的基态构型,并对基态结构的磁学性质、自然键轨道(NBO)、光谱和芳香性进行了理论研究. 研究结果表明:OsN-和Os5N-团簇发生了"磁矩猝灭"的现象,在Os2N和Os4N<
关键词:
nN0,±(n=1-6)团簇')" href="#">OsnN0,±(n=1-6)团簇
电子结构
光谱性质
密度泛函理论 相似文献
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以CF4,CH4和N2为源气体,利用射频等离子体增强化学气相沉积法,在不同功率下制备了含氮氟化类金刚石膜.用俄歇电子能谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱对薄膜的电子结构和化学键进行了表征,并结合高斯分峰拟合方法分析了薄膜中sp2,sp3结构比率.结果表明,制备的薄膜属于类金刚石结构,不同沉积功率下,薄膜内的sp2/sp3值在2.0—9.0之间,随着沉积功率的增加薄膜内sp2的相对含量增加.膜内主要有C—Fx(x=1,2),C—C,C=C和C≡N等化学键.沉积功率增加,C—C基团增加,膜内F的浓度降低,C—F基团减少,薄膜的关联加强,稳定性提高.
关键词:
含氮氟化类金刚石膜
sp结构
化学键结构
射频功率 相似文献
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本文基于分子动力学方法模拟金刚石刀具纳米切削单晶硅, 从刀具的弹塑性变形、C–C键断裂对碳原子结构的影响以及金刚石刀具的石墨化磨损等方面对金刚石刀具的磨损进行分析, 采用配位数法和6元环法表征刀具上的磨损碳原子. 模拟结果表明: 在纳米切削过程中, 金刚石刀具表层C–C键的断裂使其两端碳原子由sp3杂化转变为sp2杂化, 同时, 表面上的杂化结构发生变化的碳原子与其第一近邻的sp2杂化碳原子所构成的区域发生平整, 由金刚石的立体网状结构转变为石墨的平面结构, 导致金刚石刀具发生磨损; 刀具表面低配位数碳原子的重构使其近邻区域产生扭曲变形, C–C键键能随之减弱, 在高温和高剪切应力的作用下, 极易发生断裂; 在切削刃的棱边上, 由于表面碳原子的配位严重不足, 断开较少的C–C键就可以使表面6 元环中碳原子的配位数都小于4, 导致金刚石刀具发生石墨化磨损. 相似文献
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利用过滤阴极真空电弧技术制备了sp3键含量不小于80%的四面体非晶碳(ta-C)膜.利用冷阴极潘宁离子源产生不同能量的氮离子对制备的ta-C薄膜进行轰击,通过X射线光电子能谱和原子力显微镜对薄膜表面结构与形貌进行分析研究.研究表明,随着氮离子的轰击能量的增大,薄膜中的CN键结构略有增大,形成了轻N掺杂;同时,在薄膜表层发生了sp3键结构向sp2键结构的转化;薄膜的表面粗糙度在经过氮离子轰击后从0.2 nm减小至0.18 nm,然后随着轰击能
关键词:
四面体非晶碳
X射线光电子能谱
摩擦系数 相似文献
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不同条件下,在单晶硅基片上沉积了含氮氟化类金刚石(FN-DLC)薄膜.原子力显微(AFM)形貌显示,掺N后,薄膜变得致密均匀.傅里叶变换吸收红外光谱(FTIR)表明,随着r(r=N2/[N2+CF4+CH4])的增大薄膜中C—H键的逐渐减少,C〖FY=,1〗N和C≡N键含量逐渐增加.X射线光电子能谱(XPS)的C1s和N1s峰拟合结果发现,N掺入导致在薄膜中出现β-C3N4和a-CNx(x=1,2,3)成分.Roman散射谱的G峰向高频方向位移和峰值展宽等证明:随着r的增大,薄膜内sp2键态含量增加.
关键词:
氟化类金刚石膜
键结构
氮掺杂 相似文献
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利用密度泛函理论(DFT)对碳原子在镍(111)表面吸附结构进行了计算,得到了吸附能以及态密度 (density of state, DOS)分布,分析了吸附在镍(111)面的碳原子和金刚石(111)面的碳原子的分波态密度(PDOS),结果表明吸附在镍表面的碳原子具有与金刚石表面碳原子相类似的电子结构特点,即两者都存在孤对的和成键的sp3杂化电子,进而发现吸附在镍表面的碳原子极易与金刚石表面相互作用形成稳定的类金刚石几何结构.
关键词:
密度泛函理论
化学吸附
电子结构
金刚石生长 相似文献
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利用分子动力学模拟方法研究了2—3nm厚的类金刚石(DLC)薄膜在金刚石基体(100)表面上的生长过程. 分析了用来表征沉积后无定型碳膜质量的重要结构特性,如sp3杂化比例、薄膜密度、径向分布函数等,计算结果和现有的实验结果基本一致. 不同入射原子能量对结构特性进而对薄膜性能有重要影响,入射原子能量在20—60eV时,薄膜可以获得最优性能. 载能原子入射是生长均匀、连续、致密固体薄膜的前提,稳定的中间区域对于保证薄膜优良的力学性质是必需的.
关键词:
DLC膜
分子动力学模拟
3杂化比例')" href="#">sp3杂化比例 相似文献
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采用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函(B3LYP)方法, 在6-31 G基组水平上对C20四聚体进行了几何参数全优化, 得到了基态构型, 并对其稳定性、电子结构、极化率和芳香性进行了计算研究. 结果表明: C20碳笼以[2+2]加成方式结合形成C20四聚体, 具有良好的热力学稳定性; C原子内部以sp2的方式杂化, C原子之间有少量电荷转移; C20 四聚体的IR和Raman光谱都有较多的振动峰; 随碳笼数的增加, C20聚合物中原子间的成键相互作用随之增强; C20四聚体具有芳香性. 相似文献
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利用缀加平面波加局域轨道(APW+LO)的第一性原理方法计算了β-SiC(001)-(2×1)表面的原子及电子结构. 原子结构的计算结果表明,与Si(001)-(2×1) 表面的非对称性Si二聚体模型不同,β-SiC(001)-(2×1)表面为对称性的Si二聚体模型,其二聚体的Si原子间键长也较大,为0.269nm. 电子结构的计算结果表明,在费米能级处有明显的态密度,因此β-SiC(001)-(2×1)表面呈金属性. 在带隙附近存在四个表面态带,其中的两个占有表面态带已由价带的同步辐射光电子能谱实验得到证实.
关键词:
碳化硅
缀加平面波加局域轨道方法
原子结构
电子结构 相似文献
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用位置空间的重整化群方法,讨论W(112)p(2×1)-O化学吸附系统的有序-无序相变。采用周期性集团的递推关系,进行了将格点组成单胞,再将单胞组成周期性集团的4×4重整化变换,考虑最近邻、次近邻氧原子之间的对相互作用以及三个氧原子之间和四个氧原子之间的相互作用,求出重整化群耦合参数K′α和格点间相互作用参数Kα之间的关系,确定了固定点Kα*求出不同覆盖度下的临界温度Tc,得到与实验结果相符合的W(112)p(2×1)-O相图。
关键词: 相似文献
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用投影子缀加波和CP分子动力学方法研究了贵金属Cu(001)面的表面结构、弛豫以及O原子的c(2×2)吸附状态. 研究结果得出在这种吸附结构中,O原子与衬底Cu原子之间的垂 直距离约为0069nm,Cu—O键长为0.194nm,功函数约为5.29 eV;吸附O原子形成金属性能带结构,由于Cu—O的杂化作用,在费米能以下约6.7 eV处出现了局域的表面态.用Tersoff-Hamann途径计算了该表面的扫描隧道显微镜图像,并讨论了与实验结果之 间的关系.
关键词:
Cu(001)-c(2×2)/O
电子态
STM图像 相似文献
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用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对(Ca3N2)n(n=1—4)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的最稳定结构.并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性和稳定性等进行了理论分析.结果表明,(Ca3N2)n(n=1—4)团簇最稳定构型中N原子为3—5配位,Ca—N键长为0.231—0.251nm,Ca—Ca键长为0.295—0.358nm;N原子的自然电荷在-1.553e—-2.241e之间,Ca原子的自然电荷在1.035e—1.445e之间,Ca和N原子间相互作用呈现较强的离子性,Ca3N2和(Ca3N2)3团簇有相对较高的动力学稳定性.
关键词:
3N2)n(n=1—4)团簇')" href="#">(Ca3N2)n(n=1—4)团簇
密度泛函理论
结构与性质 相似文献
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采用Stillinger-Weber势对不同温度下解理Si(001)表面的原子几何结构进行等温分子动力 学模拟.模拟结果表明Si(001)表面除主要的p(2×1)结构之外,较低温度下还会有双悬挂键 的单原子结构存在;较高温度下表面还会存在c(2×2)和三聚体等亚稳态结构;接近表面熔 化温度时,双悬挂键单原子、c(2×2)和三聚体等亚稳态结构都消失,表面只存在稳定的p(2 ×1)结构.
关键词:
分子动力学模拟
表面结构
Si(001)表面
Stillinger-Weber势 相似文献