Cu3Au与Au3Cu中点缺陷的分子动力学研究——兼论L12型合金点缺陷的性质

讨论了Ｌ１２型合金中点缺陷的各种可能构型，然后运用分子动力学的方法，采用由Ａｃｋ-ｌａｎｄ等提出的Ｃｕ-Ａｕ体系的多体势函数，计算了具有Ｌ１₂结构的Ｃｕ₃Ａｕ与Ａｕ₃Ｃｕ中点缺陷的构型、形成能及缺陷体积，并进一步讨论了目前研究较为深入的Ｌ１₂型金属间化合物中点缺陷的性质 关键词：     

耐蚀合金Au3Cu高温冷却过程中能量及结构转变的分子动力学模拟

用分子动学模拟方法对液态Au3Cu冷却过程进行了研究,考察了不同冷却速度下Au3Cu结构变化特点,原子间相互作用势采用F-S多体势,结构分析采用键取向序和对分析技术。计算结果表明,冷却速度对液态Au3Cu能量及结构转变有重要影响,给出了不同冷却速度下液态Au3Cu结构转变的微观信息。     

点缺陷对L1_2-Al_3Li金属间化合物热力学性能的影响

运用基于第一性原理的平面波赝势法研究了L12-Al3Li金属间化合物中Li原子空位和Al原子反位缺陷对Al3Li热力学性能的影响,结果表明:Al反位缺陷易与周围原子形成局域共价键,使晶体体积增大,而Li空位缺陷却减小了晶体体积.Li空位缺陷使L12-Al3Li的硬度增加,延展性降低,德拜温度值升高.Al反位缺陷降低了晶体的硬度,增加了延展性,降低了德拜温度值.在德拜温度以下,Li空位缺陷减小了L12-Al3Li的热容,而Al反位缺陷使晶体热容增大.晶格畸变对L12-Al3Li晶体的热力学性能有重要影响.     

金红石型TiO2点缺陷性质的第一性原理研究

本文运用基于局域密度泛函和赝势的第一性原理方法研究了金红石相TiO2点缺陷的电子性质,结果表明氧空位缺陷使晶体的费米能量升高,在能隙中没有产生杂质能级.钛空位缺陷使晶体的费米能量降低,并在价带顶部产生了一个杂质能级,与价带顶能量相差约0.4 eV.本文还计算了金红石相TiO2在具有氧空位和钛空位点缺陷情况下的键长变化、态密度和电荷布居状况.     

YBa_2Cu_3O_7中Cu、O离子价态的研究

采用不同的原子集团模型研究了 YBa_2Cu_3O_7高 Tc 超导材料中 Cu、O 离子的价态,用局域密度泛函理论自洽求解单电子方程得到系统的电子结构及离子价态.详细讨论了原子集团周围环境离子的电子分布对原子团内 Cu、O 离子价态的影响.结果表明,Cu 离子均为+2价,空穴分布在氧上,这与实验结果一致.在四种氧位中,空穴主要分布在 Ba-O 层内的O(4)上,空穴的分布易受原子团周围离子的电子分布变化的影响.     

3Cu(IO_3)_2·2H_2O晶体的电子结构研究

本文测定了3Cu(IO_3)_2·2H_2O球晶的电子吸收光谱,吸收峰位于9140cm~(-1)和15250cm~(-1)。首次观察到了高达6110cm~(-1)的低对称晶场分裂。吸收曲线经Gauss分解可得到八个Gauss型吸收峰,分别位于8590,10690,10870,12190,13500,14510,15330和16500cm~(-1)。测量其EPR谱可得g=2.141±0.004。本文进而用配位场理论和非自由Cu(Ⅱ)的径向波函数定量地处理了实验结果,计算值与实验值相符,从而综合地解释了该化合物晶体的电子结构。     

YBa2Cu3Oy超导体中磁通运动的性质

在液氮温区测量了 YBa_2Cu_3O_y 超导体在弱施加磁场中的磁化曲线.发现初始磁化曲线在数十高斯的磁场区出现斜率不等的两段直线.我们认为这是在颗粒结构样品中磁通在两类空间区域中运动,因而也存在两类大小不同的钉扎作用的表现.一类是颗粒边界区,这里钉扎作用较弱,磁通运动较易.另一类是颗粒内部,这里钉扎较强.对颗粒的高分辨率电镜观察表明,颗粒表面层的原子是无序的,颗粒内部的结晶区有大量的微孪晶界存在.这些结果支持以上解释.     

YBa_2(Cu_(1-x)Ni_x)_3O_(7-y)中Ni替代少量Cu对电子结构及超导电性的影响

本文用Recursion方法计算了YBa_2Cu_3O_7及Ni替代其中Cu(2)晶位后的电子结构态密度,认为Ni替代后使得CuO_2面上空穴载流子浓度增加,这是破坏高温超导电性的重要原因之一。     

LaBa2Cu3-xZnxOy体系的结构和输运性质研究

我们用固相反应法合成了LaBa2Cu3-xZnxOy(0≤x≤1.0)系列样品.X-光衍射分析显示,在整个掺杂区内皆为正交结构,晶格常数a,b和c随掺杂量的增加略有增大.Zn含量的增加使体系正常态的电阻率上升.红外光谱(IR)表明:对于不掺杂的样品,在531cm-1和583cm-1附近有两个显著的吸收峰,随掺杂量x的增加前者基本不移动,后者则向高频移动,强度略有减小.电子顺磁共振实验(EPR)揭示了Zn掺杂对Cu2 的自旋关联行为的影响.本文讨论了掺杂对结构、输运性质和自旋关联的影响.     

LaBa2Cu3-xZnxOy体系的结构和输运性质研究

我们用固相反应法合成了LaBa2Cu3-xZnxOy（0≤x≤1．0）系列样品．X-光衍射分析显示，在整个掺杂区内皆为正交结构，晶格常数α，b和c随掺杂量的增加略有增大．Zn含量的增加使体系正常态的电阻率上升．红外光谱（限）表明：对于不掺杂的样品，在531cm^-1和583cm^-1附近有两个显著的吸收峰，随掺杂量x的增加前者基本不移动，后者则向高频移动，强度略有减小．电子顺磁共振实验（EPR）揭示了Zn掺杂对Cu^2＋的自旋关联行为的影响．本文讨论了掺杂对结构、输运性质和自旋关联的影响．     

(Bi,Pb)_2Ca_2Sr_2Cu_3O_y体系的相结构与超导电性

本文系统地研究了 Bi_(2-x)Pb_xCa_2Sr_2Cu_3O_y 体系的成相条件,相结构,R(T),acX(T),R(H)以及 Jc(T)等物理参量.通过一系列的实验观察,给出了含 Pb 的 Bi-系超导体的成相规律和超导电性特征.观察到诸如3个超导相,两个临界磁场和临界电流等现象,并就其物理本质作了讨论.为探索高温超导电性和深入理解氧化物超导体提供了丰富的实验依据.     

Cu1-xHxZr2(PO4)3中Cu2+的EPR谱和局域结构研究

本文采用Cu²⁺斜方对称电子顺磁共振（EPR）参量的高阶微扰公式计算了晶体Cu_1-xH_xZr₂（PO₄）₃中Cu²⁺的EPR参量（g因子和超精细结构常数A因子）．计算结果表明,晶体Cu_1-xH_xZr₂（PO₄）₃中[CuO₆]^10-基团的Cu-O键长分别为R_||≈0.241 nm,R_⊥≈0.215 nm,平面键角τ≈80.1°;由于对称性降低,中心金属离子基态²A_1g（θ）和²A_1g（ε）有一定程度混合,混合系数α≈0.995．所得EPR谱图的理论计算值与实验数据符合得很好．     

铁掺杂GdBa_2Cu_3O_7的化学键性质和Mossbauer谱研究

利用电介质的平均能带模型计算了 Gd Ba2 Cu3O7的化学键参数 ,得到 Cu(1 ) - O键的平均共价性为 0 .41 6,Cu(2 ) - O键的平均共价性为 0 .2 8。应用由共价性和极化率定义的化学环境因子计算了 57Fe在 Gd Ba2 Cu3O7中的 Mossbauer同质异能位移 ,确定了 57Fe在 Gd Ba2 Cu3O7中的价态和占位情况。     

(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y单相样品的超导电性与载流子浓度

对(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y单相样品进行不同条件下的热处理,通过X射线衍射、电阻-温度关系、交流磁化率,以及Hall系数等测量,发现样品均具有较好的单相性,随着热处理条件的变化,其超导转变中点温度(T_c)有规律地分布在100—110K之间,T_c随载流子浓度(n_H)的增加而升高。实验结果表明,热处理条件对样品的相结构、超导转变温度和载流子浓度均有很大影响。作者认为,Bi系2223相的T_c,n_H与热处理所导致的氧含量变化以及局域组成和结构完整性之间存在着重要的关联。     

La(BO_2)_3基质中Eu~(3+)的发光性质与晶体结构的关系

采用高温固相反应合成了 (La1-xEux) (BO2 ) 3 ,利用X射线粉末衍射方法确定其晶体结构 ,利用红外光谱探讨了 [BO3 ]单元的聚合情况。根据 (La1-xEux) (BO2 ) 3 所属空间群中等效点系的对称性分析及Eu3 + 的荧光光谱 ,详细地探讨了Eu3 + 的发光性质与其所处格位点对称性的关系。La(BO2 ) 3 ∶Eu3 + 体系中 ,Eu3 + 出现较强的5D0 →7F1磁偶极跃迁 ,因而Eu3 + 主要占据点对称性为Ci 的格位 ,出现的其它跃迁是部分Eu3 + 占据偏离Ci 的格位 ,而并非占据C2 或C1格位 ,另外 ,5D0 →7F4 跃迁发射很强 ,其原因尚不清楚。选择适当的助熔剂可以提高样品的结晶程度 ,有利于Eu3 + 占据严格的Ci 格位 ,增强材料的发光性能。     

点缺陷浓度对非化学计量比L12型结构的A13Sc弹性性能的影响

采用密度泛函理论与Wagner-Schottky热力学模型计算了金属间化合物L1₂-A1₃Sc中点缺陷浓度与温度、成分间的关系. 结果表明: 在考察的温度区间(T=300-1200 K), 理想化学计量比L1₂-A1₃Sc中的点缺陷主要为Al空位和Sc空位, 且缺陷浓度较低(在1200 K时仅约为10^-6). 当L1₂-A1₃Sc偏离化学计量比成分时, 富Al成分端的点缺陷主要为Al反位与Sc空位, 且两种缺陷的浓度相当; 富Sc成分端的点缺陷则主要为Sc反位. 利用超胞模型进一步计算了含点缺陷L1₂-A1₃Sc晶体的弹性常数, 并计算预测了点缺陷形式和浓度对其弹性性能的影响. 结果表明: 在理想化学计量比成分附近, 点缺陷的引入均会降低非化学计量比L1₂-Al₃Sc晶体的杨氏、剪切和体积弹性模量, 增加非化学计量比L1₂-Al₃Sc弹性性能的各向异性, 但是对其脆-韧性的影响不大.     

Y1—xPrxBa2Cu3Oy中与铁弹性有关的能量损耗的研究

本用拉伸实验的方法，在室温至７８Ｋ的温度范围内，研究了Ｙ１－ｘＰｒｘＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ｘ分别为０，０．１，０．３，０．４和０．６）的铁弹性行为。结果表明，Ｔｃ以上几十度温度范度内与铁弹性行为有关的能量损耗分析（△Ｗ／Ｗ）以及类似于热弹性马氏体含量的形状记忆效应与类相变有关，并与超导电性有内在的联系。     

HIV-1 蛋白酶与抑制剂3G3相互作用机制的分子动力学研究

HIV-1蛋白酶已经成为艾滋病治疗药物设计的重要靶标。本文采用分子动力学模拟和MM-PB/SA方法计算了抑制剂3G3与HIV-1蛋白酶的结合自由能,结果表明范德华作用驱动了3G3与蛋白酶的结合。同时也采用了基于残基的自由能分解方法计算了抑制剂-残基相互作用,结果证明残基Ala28,Val32/Val32′,Ile47,Gly49,Ile50/Ile50′,Ile84/Ile84′和Pro81′ 能与蛋白酶产生较为强烈的相互作用,同时也表明CH-π,π-π和 CH-O相互作用控制了3G3与蛋白酶的结合。我们期望这个研究能为抗艾滋病的药物设计提供理论上的指导。     

苯系物Cu_3金属配合物的结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上计算研究了Cu_3团簇与甲苯、二甲苯、三甲苯分子作用的各种异构体结构和频率,比较各异构体间的能量关系,得到最稳定的几何构型.通过分析Cu_3和苯系列化合物作用的结合能和前线轨道等性质,从而了解该类配合物的作用机理.