王欣
,
王发展
,
雷哲锋
,
马姗
,
王哲
,
吴振
,
何银花
人工晶体学报
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了不同横截面氧化锌纳米线(ZnONW)的结构稳定性和场致发射特性.结果表明:ZnONW的直径越大,原子弛豫后Zn-O键键长变化越小,体系越稳定;随外加电场增强,长径比较大的纳米线体系态密度(DOS)和分波态密度(PDOS)均向低能方向移动,最高占据分子轨道(HOMO)-最低未占据分子轨道(LUMO)能隙减少,体系电荷移向NW顶端.DOS/PDOS,HOMO/LUMO,能隙及有效功函数分析结果表明,具有较小横截面积的NW-1场发射性能最佳.
关键词:
第一性原理
,
ZnO纳米线
,
场发射
,
电子结构
王欣
,
王发展
,
王哲
,
何银花
,
马姗
,
吴振
人工晶体学报
运用以密度泛函理论为基础的第一性原理计算方法,研究了N-M(In,Ga,Al)共掺(6,6)型闭口氧化锌(ZnO)单壁纳米管的结构稳定性和场致发射特性.结果表明:共掺可增强体系帽端的稳定性;外加电场越大,各体系的态密度(DOS)分布越低,能隙和有效功函数越小,电荷向帽端聚集.DOS,最高占据分子轨道(HOMO)/最低未占据分子轨道(LUMO),Mulliken电荷和有效功函数分析结果一致表明,N-In共掺体系的场发射性能最优.
关键词:
第一性原理
,
ZnO纳米管
,
场致发射
,
共掺杂
何银花
,
王发展
人工晶体学报
以第一性原理计算方法为基础,研究了不同构型的ZnO-NC(氧化锌纳米锥),得到了五种稳定的几何结构,电子结构分析表明Zn-Zn(4P)的场发射性能最优.在此基础上,进一步研究了In/Mg掺杂Zn-Zn(4P)体系的场发射性能,结果表明:掺杂使结构稳定性增强,相比掺Mg和未掺体系,掺In提高了LDOS(局域态密度)峰值且峰位更靠近EF(费米能级),尖端电子密度增大;根据Mulliken电荷、HOMO(最高占据分子轨道)-LUMO(最低未占据分子轨道)能隙及有效功函数的计算,可知In-In(4P)具有更优异的场发射性能.
关键词:
第一性原理
,
氧化锌纳米锥
,
电子输运
,
场发射
王哲
,
王发展
,
何银花
,
王欣
,
马姗
,
王辉绵
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00200
以扩散支配相变动力学方法为基础,建立了多相三维流动凝固模型.模型考虑了固、液、气三相扩散相变对Fe-Bi-Mn三元合金凝固的影响,模拟研究了合金体系中Bi和MnS易切削相的析出过程,并分析了易切削相的多相相变过程和多相扩散路径.结果表明:易切削相的析出过程受多相相交-扩散作用影响,MlsMoS(MnS的固-液质量相变速率)较大,MnS的分配系数大而扩散系数小,当cs1*MnS(MnS的固相界面浓度)大于c1,MnS(MnS的液相浓度)时,液相MnS在固-液界面处浓度降低,最终被固相完全“捕获”,导致MnS不再富集;M1sBi(Bi的固-液质量相变速率)较小且Mgl,Bi(Bi的液-气质量相变速率)为负值,Bi的分配系数小而扩散系数大,凝固过程中存在气相Bi且cl,Bi(Bi的液相浓度)始终大于cs1*Bi(Bi的固相界面浓度),故Bi持续流动富集于MnS周围,直至凝固结束.研究工作将模拟结果与实验结果进行了对比,两者吻合较好.
关键词:
Fe-Bi-Mn三元合金
,
凝固
,
多相相变
,
多相扩散路径
,
数值研究
何银花
,
王发展
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000367
采用扩散支配相变动力学方法对Fe-Bi-Mn系易切削合金侧向快速凝固过程进行数值研究.建立对流扩散-多相相变体系三维凝固模型,考虑固、液、气三相扩散流动相变对合金凝固的影响,模拟研究合金中MnS和Bi (易切削相) 的柱状晶/等轴晶形成过程.结果表明:合金凝固过程中MnS和Bi的柱状晶/等轴晶形成模式强烈受对流扩散和多相相变影响;对流扩散为正值处,溶质的多相质量相变速率较大且富集程度较低,流动稳定易形成柱状晶;对流扩散为负值处,溶质的多相质量相变速率较小且富集程度较高,当晶尖处溶质富集到一定程度,对流扩散与多相相变产生的紊流使柱状晶尖端断裂,成为等轴晶形核中心,此处为等轴晶稳定形成区域.
关键词:
Fe-Bi-Mn系合金
,
凝固
,
对流扩散
,
多相相变
