第一性原理计算高压下金红石TiO2的结构不稳定性及热学性质

采用第一性原理计算研究了金红石TiO2结构在高压下的不稳定性及热力学性质. 计算的高压下结构参数和零压的声子色散曲线与实验数据十分吻合. 进一步模拟了在不同压力下的声子曲线,在压力下,声子曲线不断软化,？点附近的振动频率不断减小直至虚频,意味着结构的不稳定,根据计算的不同压力下的弹性常数获得了其力学不稳定性,结果表明金红石结构TiO2在压力高于17.7 GPa时变得不稳定. 根据准谐近似,获得了金红石TiO2结构的热力学性质,计算结果与现有的实验数据相一致。     

低孔隙度疏松锡的高压声速与相变

为研究微孔洞对锡的高压相变的影响, 对含亚微米孔洞的疏松锡(疏松度m=1.01)进行了冲击加载-卸载实验. 利用DPS(Doppler pins system)测得了31.8-66.1 GPa冲击压力下疏松锡/LiF界面粒子的速度剖面, 获得了各压力下的纵波声速与体波声速, 给出了该疏松锡的冲击熔化起始压力约为49.1 GPa, 获得了各压力下的剪切模量与泊松比. 结合密实锡与疏松锡的高压纵波声速、体波声速与剪切模量, 界定密实锡的冲击熔化压力在53.5-62.3 GPa之间, 高于疏松锡的值, 表明微孔洞明显降低了冲击熔化压力. 对密实锡准确的冲击熔化压力值还需要进一步的实验数据. 测试的固态压力范围内的声速数据没有明显奇异点, 表明疏松锡没有类似密实锡的固态bcc 相变发生.     

高压下钨弹性和热力学性质的第一性原理研究

本文利用密度泛函理论研究了高压下bcc结构钨的弹性和热力学性质,计算得到钨的晶格常数、体弹模量以及其对压强的一阶偏导与实验值符合较好;在常压下弹性常数计算值与实验值符合较好的基础上,预测了其高压数据.针对钨的固相结构稳定性问题,根据力学稳定判断标准得到0~600 GPa范围内bcc结构是力学稳定的.此外,通过体模量和剪切模量的计算得到bcc结构钨在压力低于600 GPa时的力学性能表现为韧性.最后,基于准简谐德拜模型,成功预测了钨的热膨胀系数、等压热容、等容热容和熵随着压强和温度的变化关系,为钨及其合金的进一步设计及应用提供参考.     

多孔钼的高压声速测量

【目的】获得更多标准材料钼的高压声速数据。【方法】在二级轻气炮上,采用反向撞击结合光分析法对多孔钼的声速进行了测量。【结果】实验获得了较低压强范围内(低于100GPa)的新的声速数据,并利用对称碰撞和非对称碰撞两种不同的方法,获得了多孔钼的冲击绝热线。【结论】钼在低压区并未有相变的发生。
     

ANALYTIC EQUATION OF STATE FOR GENERALIZED LENNARD-JONES SOLID INCLUDING LOWEST-ORDER ANHARMONIC AND CORRELATION CORRECTIONS*

Based on the cell model, the general formula for the free energy of solids is derived analytically with the lowest order anharmonic modification and correlation effect taken into account. Combining a method of summing over lattice sites, the analytic equation of state for generalized Lennard-Jones solid is derived. The calculations show that the agreement between theory and computer simulation is quite good and is significantly improved as compared with the numerical results in literature. The comparison of different effects shows the theory including all neighbors but only considering the lowest anharmonic and correlation effects may be a good and convenient approximation for practical solids. The approximation can be easily extended to the quantum case and other generalized potentials.     

高温高压下NaCl热力学特性的分子动力学模拟

欲了解固体物理和地球内部特征就要弄清固体在高温高压的热力学特性，而碱金属卤化物的研究有利于在实验室难以接近的高温高压条件下建立金属氧化物的相转变模型。文中应用分子动力学方法模拟NaCl离子晶体的高压熔化、高温高压下热力学参数，如热容、等压体膨胀系数、等温体模量、Gruneisen参数等。     

自由电子气冲击压缩特性的理论计算

用自由电子气模型对自由电子气(费米能为5 eV)的冲击压缩雨贡纽曲线、冲击温度进行了数值计算.冲击压力、内能和冲击温度被计算为压缩度的函数.计算结果表明,自由电子气(费米能为5eV)的冲击压缩极限近似为初始密度的4倍.     

RbⅧ-NbⅫ离子n＝4 complex跃迁谱线、波长和振子强度

用HXR方法计算了类锌等电子序列RbⅧ-NbⅫ离子n＝4 complex组态能级.通过对各能级值沿等电子序列的变化规律分析,找出了ΔE随Zc变化的一种新的拟合公式,运用此公式和我们自己设计的FORTRAN程序对上述组态各能级值进行了系统的拟合计算.给出了4s2-4s4p,4s4p-4s4d跃迁谱线波长和相应的振子强度.     

RbⅧ—NbⅪ离子n=4complex跃迁谱线、波长和振子强度

用HXR方法计算了类锌等电子序列RbⅧ-NbⅫ离子n=4complex组态能级，通过对各能级值沿等电子序列的变化规律分析，找出了ⅦE随Zc变化的一种新的拟合公式，运用此公式和我们自己设计的FOR-TRAN程序对上述组态各能级值进行了系统的拟合计算，给出了4s^2-4s4p,4s4p-4s4d跃迁谱线波长和相应的振子强度。     

Extension of Compressibility-Route Cubic Equations of State and the Radial Distribution Functions at Contact to Multi-Component Hard-Sphere Mixtures

The equation of state(EOS) for hard-sphere fluid derived from compressibility routes of Percus-Yevick theory(PYC) is extended. The two parameters are determined by fitting well-known virial coefficients of pure fluid.The extended cubic EOS can be directly extended to multi-component mixtures, merely demanding the EOS of mixtures also is cubic and combining two physical conditions for the radial distribution functions at contact(RDFC) of mixtures.The calculated virial coefficients of pure fluid and predicted compressibility factors and RDFC for both pure fluid and mixtures are excellent as compared with the simulation data. The values of RDFC for mixtures with extremely large size ratio 10 are far better than the BGHLL expressions in literature.