高压下Fe3C的磁性和声速性质

采用基于密度泛函理论的包含自旋极化效应的广义梯度近似方法研究了Fe₃C的高压弹性和声学性质. Fe₃C在压力作用下由铁磁基态转变到非磁性的高压态,相变压力约为73 GPa. 计算了Fe₃C 的Hugoniot线,并根据沿Hugoniot线的弹性常数计算了铁磁状态和非磁性状态的声速. 对比Fe单质,非磁性Fe₃C 的压缩波和剪切波声速与地核的地震波数据更为接近,证实了C元素是构成地核的一种成分.     

阵列DPS测量技术在材料动态力学性能研究中的应用

利用?37mm 火炮加载装置,在平板撞击下,以含预制内部缺陷的K9玻璃作为实验样品,采用具 有高空间-时间分辨率的阵列式多普勒探针测量技术(空间和时间分辨率分别为127m 和50pm),测到了样 品后界面不同位置的粒子速度。简略分析了材料内部缺陷对样品自由面粒子速度信号的影响,探索了从细- 微观尺度研究材料动态力学性能的实验方法。     

冲击波物理与爆轰物理研究进展

在中国工程物理研究院(以下简称中物院)建院50周年之际,文章作者对近年来在中物院开展的冲击波物理与爆轰物理研究工作进展情况作了介绍.首先,对该项研究工作的意义作了说明.其次,简单回顾了过去完成的几个代表性研究工作.然后,对近期主要的研究方向,其中包括冲击波温度测量和高压熔化规律研究、高密度气体物态方程研究、固体物质的宽区物态方程实验和理论研究、高压本构关系研究、材料的损伤演化及动态破坏研究、爆轰波传播规律与驱动飞层研究,以及高能炸药起爆性能与热点形成机理研究在实验技术、规律性探索到理论建模方面取得的近期主要进展作了重点介绍.文章最后对未来研究作了展望.     

金和铂的室温等温物态方程及其压标的意义

 在对Grüneisen系数高温高压特性不作任何假设的前提下,由冲击雨贡纽数据直接确定了材料零温零压体积、等温体模量及其对压力的一阶偏导。基于上述参数,计算了两种常用压标材料金和铂压缩比至0.5~0.6的0 K物态方程,并通过相应的热压修正得到了金和铂的室温等温物态方程。计算结果与准静水压条件下静高压实验结果具有非常好的吻合性,缩小了早期不同金和铂压标之间的差异。独立来源实验数据和理论计算结果的交叉检验表明,金和铂的室温等温物态方程计算结果可以用于今后静高压实验的压标。     

First-Principles Calculations for Elastic Properties of ZnS under Pressure

The pressure dependence of elastic properties of ZnS in zinc-blende （ZB） and wurtzite （WZ） structures are investigated by the generalized gradient approximation （GGA） within the plane-wave pseudopotential density functional theory （DFT）. Our results are in good agreement with the available experimental data and other theoretical results. From the high-pressure elastic constants obtained, we find that the ZB and WZ structures of ZnS are unstable when the applied pressures are larger than 15.8 GPa and 21.3 GPa, respectively. The sound velocities along different directions for the two structures are also obtained. It is shown that as pressure increases, the sound velocities of the shear wave decrease, and those of all the longitudinal waves increase. An analysis has been made to reveal the anisotropy and highly noneentral forces in ZnS.     

First-principles calculations for electronic, optical and thermodynamic properties of ZnS

The electronic, optical and thermodynamic properties of ZnS in the zinc-blende （ZB） and wurtzite （WZ） structures are investigated by using the plane-wave pseudopotential density functional theory （DFT）. The results obtained are consistent with other theoretical results and the available experimental data. When the pressures are above 20.5 and 27 GPa, the ZB-ZnS and the WZ-ZnS are converted into indirect gap semiconductors, respectively. The critical point structure of the frequency-dependent complex dielectric function is investigated and analysed to identify the optical transitions. Moreover, the values of heat capacity Cv and Debye temperature θ at different pressures and different temperatures are also obtained successfully.     

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。     

自由电子气模型计算金属材料冲击压缩极限压缩度

用简单的自由电子气模型对金属铁、铜、铝、铅的冲击压缩特性进行了数值计算,计算结果表明材料并不能无限地被压缩,存在极限压缩度,随着压缩度的增加,在冲击压力增加的同时,冲击温度也急剧上升,限制了材料的进一步压缩,本文计算的这几种材料的极限压缩度为3.9.     

液H2+D2混合冲击压缩特性的理论计算

在液体变分微扰理论加量子力学修正基础上,用指数6有效作用势对液H2及其同位素液D2的混合物态方程进行了计算,首次给出了液H2+D2混合冲击压缩Hugoniot曲线和冲击温度.     

固氢固氦等温压缩线的理论计算

用原子团簇理论和完全量子力学计算,研究了固氦和固氢的等温压缩线.在固氢的分子间相互作用势计算中,采用了球形势近似和等效氦原子模型.计算结果与100GPa以下的实验等温线相比较,发现两者有很好的符合. 关键词：