金属中空位的形成能

从固体的表面张力出发,求得空位的形成能。发现由这理论计算得到的空位形成能的数值与实验值符合,金属的空位形成能与自扩散激活能以及熔化温度各成正比关系,这些关系中之一表明,空位形成能与自扩散激活能的比值为0.43。另外,空位形成能也是原子序数的周期性函数。     

LiAl中空位形成能的第一原理计算

LiAl是一种非常典型和有重要用途的金属间化合物.采用平面波展开和第一原理赝势法，计算了LiAl化合物中Li空位和Al空位的形成能和空位周围的原子弛豫，讨论了空位形成时电荷密度的重新分布、相应的电子态密度以及能带结构等性质. 关键词： LiAl 空位形成能 第一原理计算     

Cu3Au中空位及其迁移机制的计算机模拟

采用Finnis-Sinclair类型的多体势模型,用分子动力学方法对L1_2型有序金属间化合物Cu_3Au中的单、双空位进行了计算机模拟研究.选取了空位的三种可能的迁移方式,计算了单、双空位的迁移激活能.这三种迁移方式是:最近邻空位跳跃、一组由相关的六步最近邻跳跃构成的空位循环运动和次近邻空位跳跃.计算了单空位的形成能和双空位的结合能.讨论了对扩散起主要作用的微观机制.所得计算结果与实验值符合得很好. 关键词：     

N空位对Cu掺杂AlN电磁性质的影响的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了N空位对Cu掺杂AlN的电子结构和磁学性质的影响。结果表明,与Cu最近邻的N原子更易失去形成N空位。N空位的引入减小了Cu掺杂AlN体系的半金属能隙;减弱了Cu及其近邻N原子的自旋极化的强度以及Cu3d与N2p轨道间的杂化,因而减小了体系的半金属铁磁性。因此,制备Cu掺杂AlN稀磁半导体时应尽可能地避免产生N空位。     

原子模拟钛中微孔洞的结构及其失效行为

六角金属由于其各向异性等特点,在塑性变形等过程中容易产生形状和构型都相对复杂的点缺陷团簇.这些团簇之间及其与运动位错等缺陷的相互作用直接影响材料的物理和力学性能.然而对相关问题的原子尺度、尤其是空位团簇的演化和微孔洞的形成乃至裂纹形核扩展等的理解还不全面.本文采用激发弛豫算法结合第一原理及原子间作用势,系统考察了钛中的空位团簇构型及不同构型间的相互转变,给出了不同尺寸空位团簇的稳定和亚稳构型、空位团簇合并分解和迁移的激发能垒等关键参数,发现较小的空位团簇形成稳定构型,较大的空位团簇呈现出空间对称分布趋势进而形成微孔洞;采用高通量分子动力学模拟系统研究了不同尺寸的空位团簇在拉应力作用下对变形过程的影响,发现这些空位团簇可以形成层错,并对微裂纹的形核产生影响.     

N空位对Cu掺杂AlN电磁性质的影响的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法研究了N空位对Cu掺杂AlN的电子结构和磁学性质的影响.结果表明,与Cu最近邻的N原子更易失去形成N空位.N空位的引入减小了Cu掺杂AlN体系的半金属能隙;减弱了Cu及其近邻N原子的自旋极化的强度以及Cu3d与N2p轨道间的杂化,因而减小了体系的半金属铁磁性.因此,制备Cu掺杂AlN稀磁半导体时应尽可能地避免N空位的产生.     

锂离子电池富锂锰基三元材料中氧空位簇的形成:第一原理计算

采用第一原理方法计算了两种不同镍含量的锂离子电池富锂锰基三元正极材料Li_1.2Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44O₂(空间群为■)和Li_1.167Ni_0.167Co_0.167Mn_0.5O₂ (空间群为C2/m)中氧空位簇的形成能.结果表明,含镍量较少的Li_1.167Ni_0.167Co_0.167Mn_0.5O₂正极材料中氧空位簇的形成能总是高于含镍量较多的Li_1.2Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44O₂材料中的氧空位簇形成能,这说明含镍量较高的正极材料中氧空位簇更容易形成.无论是含镍量较高的富锂锰基材料,还是含镍量较少的同类材料,过渡金属边上的氧空位簇的...     

强流脉冲电子束作用下金属纯Cu的微观结构状态——空位簇缺陷及表面微孔结构

利用强流脉冲(HCPEB)电子束技术对多晶纯Cu进行了辐照处理,并利用透射电镜对HCPEB诱发的空位簇缺陷进行了表征.实验结果表明,HCPEP辐照金属可在纯Cu表层诱发大量的过饱和空位,并形成四方形空位胞及空位型位错圈和堆垛层错四面体(SFT),HCPEB瞬间的加热和冷却诱发的幅值极大的应力和极高的应变导致的整个原子平面的位移是空位簇缺陷形成的主要原因.此外,扫描电镜分析表明HCPEB辐照可以在纯Cu表面形成高密度、弥散分布和尺寸细小的微孔.过饱和空位或空位团簇沿晶体缺陷向表面扩散、凝聚是表面微孔形成的根     

嵌入原子法计算金属钚中点缺陷的能量

钚因放射性衰变而出现老化效应.钚中点缺陷的性质和行为是理解钚老化效应的一个基础和前提.运用分子动力学模拟技术,计算了金属钚中点缺陷和点缺陷团簇的形成能和结合能.其中钚-钚、钚-氦和氦-氦相互作用势分别采用嵌入原子多体势、Morse对势和Lennard-Jones对势.计算结果表明,单个自间隙原子易以〈100〉哑铃状形态存在;间隙氦原子在理想晶格的八面体间隙位置相对较为稳定;氦原子与空位的结合能较大,在钚的自辐照过程中两者易于结合并形成氦-空位团簇;氦-空位团簇的形成能随氦原子数的增加而增大,当氦与空位的数     

替位杂质对贵金属(111)表面稳定性影响的分子动力学研究

采用嵌入原子方法的原子间相互作用势，通过分子动力学方法研究了过渡族金属Cu，Ag，Au，Ni，Pd，Pt(111)表面的相互替位掺杂对表面稳定性的影响，计算了替位掺杂体系的表面能与表面空位形成能，探讨了影响表面稳定性的因素及其变化规律. 计算表明：替位杂质对表面能变化的影响主要是替位杂质的凝聚能和原子半径，而影响空位形成能变化的原因除凝聚能和原子半径外，合金溶解热具有重要的作用. 此外，通过替位杂质导致的体系表面能变化对合金体系的偏析行为进行了预测，理论预测与实验结果符合很好. 关键词： 替位杂质 贵金属 表面能 表面空位形成能     

体心立方金属中空位迁移规律

本文在考虑空位浓度对空位迁移能的影响和双空位效应的情况下,给出了体心立方金属中空位流与空位浓度梯度之间的定量关系。并指出当空位浓度超过一个临界值时,空位将向其浓度大的地方迁移。本文所用方法也可用于其它金属。 关键词：     

金属铁中空位团簇演化行为的相场研究

构建了一个定量化的相场模型, 用于研究金属铁(Fe)中空位团簇的演化行为. 基于理想气体自由能函数构造了体系的总能量, 并给出了将相场模型中的计算参数与实验数据相结合的方法. 此相场模型能够定量描述空位团簇在金属Fe中生长和粗化的过程以及晶界对于空位团簇演化过程的影响. 这些结果为进一步研究金属Fe中氢/氦等杂质原子与空位之间的相互作用及其演化行为提供了途径. 关键词： 铁 空位团簇 演化 相场方法     

Fe-V-N稀合金中空位复合体特性的研究(Ⅰ)

本文利用正电子湮没技术研究,Fe-V稀合金渗N后出现的V-N-空位复合结构。测定了这种复合结构的正电子湮没寿命值和估算了空位形成能。为解释Fe-V合金渗N后V的增强扩散机制提供实验依据。 关键词：     

第一性原理研究Zr的掺杂对Xe在UO_2中溶解能力的影响

Zr既是反应堆中核燃料组件的包壳材料,也是核燃料UO_2的一种裂变产物,不可避免地会掺杂到UO_2中,对其性质等产生一定的影响.本文通过第一性原理密度泛函理论计算,研究了Zr掺杂所引起的Xe在UO_2中溶解能力的变化.首先应用引入Hubbard U修正的广义梯度近似密度泛函计算了U,O间隙和空位缺陷的形成能,结果与文献值符合,验证了计算方法的可靠性.在此基础上对Zr掺杂后空位缺陷的形成能及Xe吸附到空位缺陷所需的结合能的变化情况进行了研究.结果表明,Zr的掺杂会增加空位缺陷的形成能,减小大部分Xe吸附的结合能,且空位缺陷形成能的变化量普遍更大,从而在整体上增加了Xe在UO_2中的溶解能.说明在UO_2中,Zr掺杂主要是通过增加缺陷的形成难度而减弱了Xe在其中的溶解能力.     

正电子湮没与高科技

本文简要描述了正电子湮没技术的基本原理和常用的四种实验方法(正电子寿命测量、湮没辐射角关联测量、多普勒展宽能谱测量和慢正电子束技术)。介绍了正电子湮没技术在材料科学研究中的某些独特优点:如研究金属、合金与半导体材料中的缺陷和相变,测量金属的费米面和空位形成能以及研究辐照损伤等。此外,还报导了正电子湮没在医学(正电子照像)、空间技术、生命科学以及高温超导等高科技领域的最新应用进展。     

镓铝砷LED中的深能级及其对光电特性的影响

众所周知,杂质缺陷对半导体器件性能有很大的影响,所以引起人们极大的兴趣。所谓深能级,一般是指不易离化、电离能超过几个kT的能级。象半导体中Cu,Fe,Co,Ni过渡金属,氧,空位及其络合物都能形成电离能较大的深能级。     

淬入空位在AuCu有序化过程中的作用

本文通过电阻测量研究了淬火和退火温度对AuCu合金有序化过程的影响,结果表明:1.AuCu合金的有序化过程可分为两个阶段:1)局部有序或有序相成核阶段,电阻上升;2)有序相(或畴)长大阶段,电阻下降。2.淬火后低温退火时,AuCu有序化主要是通过过饱和的淬入空位在金属中的移动而实现的。有序化的速度正比于淬入空位的浓度和移动率。3.通过有序化速度随淬火温度和退火温度的变化,测得AuCu中空位的形成能E_f和移动激活能E_m相应为0.95eV和0.81eV。4.在等温退     

空位缺陷对β-AgVO_3电子结构和光吸收性能的影响

基于密度泛函的第一性原理研究了Ag空位、O空位和Ag-O双空位对β-AgVO_3的电子结构及光学性质的影响.采用广义梯度近似平面波超软赝势GGA+U方法,对不同缺陷体系的形成能、能带结构、电子态密度、差分电荷密度和吸收光谱进行了计算和分析.通过比较不同Ag空位和O空位的形成能,确定了β-AgVO_3中主要形成Ag3空位和O1空位,并且Ag空位较O空位更容易形成.Ag3空位和O1空位的存在都使得β-AgVO_3带隙有一定程度的减小;Ag3空位使β-AgVO_3呈现p-型半导体性质,而O1空位和Ag3-O1双空位使β-AgVO_3呈现n-型半导体性质.Ag3和O1空位对晶体在可见光范围内的光吸收影响较小.     

正电子湮没与高科技

本文简要描述了正电子湮没技术的基本原理和常用的四种实验方法(正电子寿命测量、湮没辐射角关联测量，多管勒展宽能谱测量和慢正电子束技术)。介绍了正电子湮没技术在材料科学研究中的某些独特忧点；如研究金属，合金与半导体材料中的缺陷和相变，测量金属的费米面和空位形成能以及研究辐照损伤等。此外，还报导了正电子湮没在医学(正电子照像)、空间技术、生命科学以及高温超导等高科技领域的最新应用进展。     

面心立方金属和合金中的碳内耗峰

本文从理论上和实验上总结和阐明了面心立方金属和合金中碳内耗峰的物理机构,以间隙碳-空位碳原子对模型来解释面心纯金属中的碳内耗峰,以MV-CC,金属原子(M)-空位碳(V-C)-间隙碳(C),原子团模型来说明面心合金中的碳峰。