重氢原子进入钛晶体中引起的晶体结构转变与电解重水过…

对重氢原子进入钯或钛晶体中可能引起常温核聚变的机理探讨与实验研究结果，已在文献［１］中作了报导。后来又对钛阴极材料，在使用前后进行了Ｘ射线结构分析。发现在电解过程中发生过“过热”现象的钛阴极材料的晶体结构由原来的密排六方结构转变为立方结构，而没有发生“过热”现象的钛阴极材料的晶体仍然保持电解前的密排六方结构。     

电解轻水过程中钛电极离化的实验研究

利用NaOH电解液,钛阴极和铂阳极开放系统进行长时间、小电流密度条件下的电解实验分析了电解前后阴极材料α-Ti的晶体结构和成分. 结果表明, 电解后面心立方结构的原子晶体α-Ti转变成了体心立方结构的离子晶体TiH2; 存在着两个不平衡的并行进程化学吸附主要发生在材料表面, 占优势的物理吸附强化了材料内部的晶体位错. 而且电解时间越长, 氢化钛的产量越大; 钛阴极的TiH2表层下可能含有反常的氢元素浓度梯度. 在电解轻水过程中未检测到"核异常"现象.     

重氢原子进入钛晶格中引起“过热”现象的量热实验

氘原子进入钛晶格后产生电解“过热”现象。对“过热”热量的准确测量是判定电解过程中是否有“过热”的重要依据。采用我们研究的大功率开放量热设备［２］，用重水进行电解实验。出现了“过热”，“过热”功率为１６－６９瓦，±０３瓦，分别为输入电功率的３０％－３２％。     

六角密排多迭层碳纳米管阴极的大电子发射电流和高电子发射稳定性（英文）

研制了一种六角密排多迭层碳纳米管阴极.在这种结构中,衬底银电极由烧结的银浆制作在透明锡铟氧化物电极上,且具有六角形边缘,相邻衬底银电极交错排列于阴极面板上.用ZnO和SnO_2颗粒作为掺杂材料,在衬底银电极和单一碳纳米管层之间制作了底部混杂层;单一碳纳米管层中的碳纳米管主要被用于发射阴极电子.给出了六角密排多迭层碳纳米管阴极的制作工艺,并研究了六角密排多迭层碳纳米管阴极用于电子源的可行性.将氮气作为保护气体,采用烧结方法除掉制备浆料中的有机粘合剂及其它有机杂质.将六角密排多迭层碳纳米管阴极真空密封进三极场发射显示器中,能够形成稳定的电子发射电流.测试结果表明,与普通碳纳米管阴极相比,六角密排多迭层碳纳米管阴极具有更优的电子发射特性,其开启电场为1.83V/μm,最大电子发射电流为2 718.6μA;且其具有良好的电子发射曲线趋势,当电场强度从2.17V/μm增强到3.06V/μm时,电子发射电流的增幅约为1 410.3μA.对电子发射电流随时间的波动变化进行了测试,测试结果显示六角密排多迭层碳纳米管阴极具有可靠且稳定的电子发射电流.绿色发射图像表明六角密排多迭层碳纳米管阴极具有良好的电子发射均匀性及高的电子发射亮度.鉴于其简单的制作结构和制作工艺,六角密排多迭层碳纳米管阴极具有一定的实际应用性.     

六角密积晶格中紧束缚电子的能带结构

本文采用紧束缚电子模型计算六角密积晶格的能带.结果表明，六角密积晶格的能带为特殊的复数形式，产生复能带的原因是由于其独特的晶格结构导致近邻原子的对称性破缺造成的.在倒空间k_z=0的平面上，实部关于k_x轴和k_y轴对称，而虚部则只关于k_y轴对称，关于k_x轴不对称，这是由直角坐标空间六角密积晶格中次近邻的两个密排层原子的不对称性决定的.本文相关研究结果既是固体物理教学内容的拓展，同时也可为分析晶体材料相关物理性质提供理论依据.     

电解水系统的简易量热方法研究

在电解液沸腾状态下，采用自行研制的专利设备和简单的计算方法，分别对轻水和重水系统进行了过驱动量热实验和计算．计算结果表明，在类似的条件下，重水系统产生的反常“过热”量高达40％，而轻水系统则没有“过热”；旧的钛阴极能产生较大的“过热”量，而且产生等量的“过热”所需的电功率也较小。     

重氢原子进入钯或钛晶体中可能引起室温核聚变的理论探讨与实验研究

本文从原子分子及晶体物理出发,提出了室温核聚变机理。按照此理论,在以钯或钛为阴极的电解重水中,观察到明显的温度变化与放热效应,并测定了核聚变的产物。     

高质量胶体晶体薄膜的快速制备及表征

通过控制温度和湿度，用垂直沉积法（vertical deposition method）快速制备出了可精确控制样品的厚度、在较大范围呈现好的有序性的密排结构的聚苯乙烯（PS）胶体晶体 薄膜.利用透射电子显微镜直观准确地确定了样品为面心（fcc）密排结构.通过控制样品干燥速度和加温处理，胶体颗粒排列更加有序,并且克服了胶体晶体干燥后易碎和在水等溶 剂中容易再分散等缺点，为胶体晶体实际应用创造了条件. 关键词： 胶体晶体薄膜 垂直沉积法 面心密排结构 再分散     

冷却过程中Pd923 团簇的结构转变研究

本文利用分子动力学模拟方法, 研究了钯团簇在不同冷却条件下形成晶体及非晶的过程. 利用平均原子体积、双体分布函数、键对分析和键序参数方法研究了微观局域结构随温度的变化关系. 研究发现：在50 K/ps冷却过程中,液态Pd923团簇在1000 K发生玻璃化转变,在100 K下形成非晶结构; 而在0.1 K/ps冷却过程中,液态Pd923团簇发生结晶,并最终形成六角密排（hcp）晶体结构。     

D_(6h)~4结构空间群C-G系数的计算

在晶体拉曼散射张量的计算中 ,晶体空间群的C G系数具有重要作用 ,本文利用本征函数法[1] ,计算了六角密排结构D46h空间群的C G系数 ,同时给出波矢选择规则和C G序列。     

D46h结构空间群C-G系数的计算

在晶体拉曼散射张量的计算中,晶体空间群的Ｃ－Ｇ系数具有重要作用。本文利用本征函数法,计算了六角密排结构Ｄ６ｈ＾４空间各的Ｃ－Ｇ系数,同时给出波矢选择规则和Ｃ－Ｇ序列。     

冷却过程中Pd_(923)团簇的结构转变研究

本文利用分子动力学模拟方法,研究了钯团簇在不同冷却条件下形成晶体及非晶的过程.利用平均原子体积、双体分布函数、键对分析和键序参数方法研究了微观局域结构随温度的变化关系.研究发现:在50 K/ps冷却过程中,液态Pd923团簇在1000 K发生玻璃化转变,在100 K下形成非晶结构;而在0.1K/ps冷却过程中,液态Pd923团簇发生结晶,并最终形成六角密排(hcp)晶体结构.     

高压下液态Ag-20 at%Ge合金的凝固及密排六方亚稳相的形成

 利用高压淬火方法，在液态Ag-20at%Ge合金的凝固过程中，对比液态急冷低四个数量级的冷却速率得到了单相密排六方结构亚稳相，其点阵参数为a=0.289 8 nm，c=0.470 8 nm，c/a=1.625。     

集中力作用下球形颗粒六角密排堆积体的传力研究

采用铝塑板技术和复写纸技术相结合,当球形颗粒堆积体在不同的六角密排情况下受集中力作用时,对堆积体底面力的分布情况进行了定量的实验研究.结果表明：在所有排列情形下都存在明显的拱效应,且在堆积体的每一水平层面上力的分布都具有120°对称性.证实了颗粒排列形式对力的传递有很大影响.发现在纯六角密排排列时,底部颗粒的受力最为平均,单个颗粒受力的最大值在所有排列中为最小.还发现了非主力链的“聚焦”现象.对实验结果做出了理论解释. 关键词： 颗粒介质 六角密排 力链     

氧原子在α钛晶体中扩散的第一性原理研究

在材料领域杂质原子的迁移是一个基础而永恒的主题.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了氧原子在α钛(α-Ti)晶体中的间隙占位情况,并计算了氧原子稳定占位点间隙能、电子态密度、电荷差分密度及其邻近钛原子的位移情况.采用基于过渡态搜索理论的CI-NEB(climbing image nudged elastic band)方法预测了稳定态氧原子在α-Ti晶体中的扩散路径、扩散势垒及相应的跳转频率,并由此推算出氧原子在不同位点之间跳转的扩散系数.研究结果表明,间隙氧原子在六角密排钛晶体结构中共有七种占位,但仅存在三个可稳定占据的间隙位点:八面体中心位点、六面体中心位点及0.28 nm钛—钛键中心位点.各稳定间隙位点之间的扩散具有不对称性,因此可确定三种稳定间隙氧原子位点间存在七条独立扩散路径.获取计算不同路径扩散系数所需要的微观参数,包括扩散势垒、扩散长度、不同扩散路径上鞍点氧原子的跳转频率,最终预测了不同间隙位点之间氧原子的扩散系数值,其中八面体中心扩散到邻近键位的扩散系数与实验值相符合.通过对间隙氧原子扩散行为的深入了解,希望能对控制钛合金中氧的扩散、提高钛金属中氧的含量及相关研究提供基础理论支持.     

周期性铜线密排结构的冲击压缩特性研究

对铜线密排结构材料开展了一维平面应变冲击压缩实验与数值模拟研究。利用激光位移干涉仪测量了样品/窗口界面速度剖面,获取了有效的结构冲击压缩实验数据。从样品界面速度曲线可以推断,密排结构冲击压缩时没有形成致密结构,在卸载过程中发生了分层。应用光滑粒子流体动力学方法(SPH)建立了平面铜线密排结构的三维计算模型,计算得到样品冲击加载下的压缩特性,实验和数值模拟得到的界面速度和压力结果吻合较好,为后续开展柱面铜线密排结构的冲击压缩过程研究奠定了基础。     

单晶铁沿[101]晶向冲击过程中面心立方相的形成机制

铁的冲击相变过程是科研工作者们关注的热点领域之一.铁沿[100]晶向冲击时会发生体心立方相到密排六方相的转变;而沿[101]晶向冲击时,相变产物除了密排六方相之外还出现一定量的面心立方相.人们已经明确了体心立方到密排六方相的转变机制,然而对于面心立方相的形成机制问题至今还在探索.本文通过分子动力学方法模拟了体心立方单晶铁沿[101]晶向的冲击过程,模拟结果显示体心立方相将转变为高压密排结构(密排六方相和面心立方相);并分析了面心立方相的形成机制:在冲击过程中,单晶铁沿[101]和101]晶向突然收缩,同时沿[010]晶向突然扩张,从而导致体心立方到面心立方相的转变.此外,本文进一步研究了不同应力状态下单晶铁的相变机制,发现沿[101]晶向单轴压缩以及沿[101]和[101]晶向双轴压缩时铁将发生体心立方到面心立方相的转变;而沿[101]和[010]晶向双轴以及三轴压缩时将会发生体心立方到密排六方相的转变.最后进一步计算了三个相的吉布斯自由能随压力的变化,并对冲击模拟结果进行了能量分析,给出了沿[101]晶向冲击条件下高压密排相产生的原因.     

α-锆的低压动态力学特性

锆在常态为六角密堆（Hexagonal close-packed，hcp）结构（α相），在高压下转变成六方结构（ω相），温度升高时（1136K以上）转变为体心立方（Body-centered-cubic，bcc）结构（β相），更高温度（2123K）下熔化。锆在较低压力下发生α→β相变，材料强度影响不可忽略，研究表明材料在屈服后发生相变，会对已有的塑性流动起增强作用。本构关系对于研究锆在冲击加载下相变前后、相变期间的物理和力学性质的变化，理解锆的基本动力学特性是必不可少的。     

基于分子动力学模拟的石墨烯镁基复合材料力学行为

镁合金因其低密度被视为最轻的工程结构金属材料,但因较差的塑性变形行为限制了其广泛应用,因此增强镁合金的综合力学性能已经成为当前材料领域的研究热点.本文采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下石墨烯对金属镁变形行为和力学性能的影响.研究结果表明,石墨烯的嵌入能够明显提升金属镁的强度和杨氏模量,并对其塑性变形阶段的第二次应变强化产生较大影响.研究指出,石墨烯镁基(GR/Mg)复合材料和纯镁的塑性变形行为相同,在塑性变形过程中均发生了从密排六方到体心立方再到密排六方结构的相变.石墨烯嵌入位置对GR/Mg复合材料上下两部分镁基体的塑性变形行为有较大的影响.当石墨烯嵌入高度较小时,石墨烯下方的镁基体塑性变形能力较强,容易发生位错滑移,而当石墨烯嵌入高度较大时,石墨烯上下方的两部分镁基体的塑性变形能力相当,它们的塑性变形行为趋于同步.此外,本文对镁基体的相变机制也进行了详细分析.本文的研究结果对于设计高性能的石墨烯金属基复合材料具有一定的理论指导意义.     

二维X射线衍射光谱原位检测单轴拉伸过程中等规聚丙烯晶体的结构演变

聚合物制品在使用过程中，人们最关心的是它的使用失效条件，失效的重要体现就是材料的屈服。目前为止，人们普遍利用位错理论来解释聚合物材料的屈服现象，该理论关注的是晶体的取向和破坏现象，而忽略了晶体的形变和受力情况。事实上，晶体的取向和破坏只是屈服的结果，晶体承受应力的能力才是屈服的直接原因。因此，从晶体的受力和非均匀形变入手研究了聚合物制品的屈服行为，期望为理解聚合物材料的失效行为提供新思路。这里选取被人们广泛使用的等规聚丙烯(iPP)材料作为研究对象，将iPP熔体在不同温度下等温结晶制备出具有不同片晶厚度iPP样品，利用二维广角X射线衍射光谱原位监测了拉伸过程中iPP样品的晶体破坏和晶体取向过程。首次利用“覆盖法”对二维X射线衍射图进行了处理，原位观察了(110)晶面在拉伸过程中的2θ角的变化，区分出了两个方向上(平行于拉伸方向和垂直于拉伸方向)晶体形变的非均一性。结果表明：对于不同片晶厚度的iPP晶体，在单轴拉伸过程中，晶体在不同方向上的受力和形变均是不同的，即晶体的非均一形变是一种普遍现象；晶体的破坏和取向总是同时发生，都是从屈服点位置处开始，这和片晶厚度无关；而晶体破坏时对应的临界...